[发明专利]晶圆电镀镍金产品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种晶圆电镀镍金产品及其制备方法。

背景技术

晶圆（Wafer）是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。IC产品是现代信息社会离不开的基本原器件，广泛应用在我们生活的各个方面。

随着芯片的功能与高度集成的需求越来越大，目前半导体封装产业正向晶圆级封装方向发展。它是一种常用的提高硅片集成度的方法，具有降低测试和封装成本，降低引线电感，提高电容特性，改良散热通道，降低贴装高度等优点。

随着晶片设计益趋复杂，所搭配的封装制程难度也同步提高；传统的2D技术已经不能满足高集成，轻型化，低功耗的需求。因此晶圆代工及封测业者为让晶片在不影响占位空间的前提下，顺利向上堆叠并协同运作，因而让芯片在三维方向(3D)上集成的概念应运而生.3D集成技术降低了芯片的RC延迟、提供了广泛的I/O可能性、缩小了封装尺寸,从而提高了芯片的整体性能。

在晶圆的3D封装中，RDL（再布线）和TSV（硅通孔）技术是非常重要的两个环节，由于集成度的不断发展和提高，芯片叠加不断增加，线路的密度也越来越大，线宽线距越来越小。传统的工艺使用化学镀镍金制程完成RDL制程或TSV的部分制程，但是随着线宽线距不断缩小，化学镀镍金容易渗镀导致的短路（short）的品质问题凸显，目前来看化学镀镍金适合25μm以上的线宽线距，随着线宽线距的不断缩小，容易造成线路搭桥，出现短路，产品良率大受影响。另外，化学镀镍金本身存在镍腐蚀情况，容易产生黑镍或者黑垫，极大的影响了焊接性能，产品的品质可靠性不佳。

电镀镍金在其他领域应用较多，如PCB（印制）领域，但是PCB领域对整个板面镀层厚度的均匀性要求不高，而在晶圆电镀镍金产品镀层方面，整个晶圆上镀层厚度差要求小于5%，是PCB等传统电镀镍金无法达到技术指标。由于化学镀镍金（或者镍钯金）技术发展成熟，无需特殊的设备要求，得到的镀层均匀性好，所以以往晶圆电镀镍金产品上镀镍金的工艺利用化学镀的方式进行。然而随着电子产品集成度越来越高，晶圆上面的线宽线距越来越小，化学镀容易渗镀的方式弊端凸显，电镀的方式又进入了本领域人员的视野。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种晶圆电镀镍金产品及其制备工艺，该工艺适用于晶圆级3D封装的RDL和TSV制程。

具体的技术方案如下：

一种晶圆电镀镍金产品，所述基材表面设有导电区和非导电区，所述导电区的基材表面上依次设有种子层、电镀铜层、电镀镍层、电镀金层。

在其中一个实施例中，所述种子层为0.2-0.5μm的真空镀铜层或真空镀钛层。

在其中一个实施例中，所述电镀铜层的厚度为0.5-30μm；所述电镀镍层的厚度为0.3-10μm；所述电镀金层的厚度为0.01-2μm。

在其中一个实施例中，所述电镀铜层的厚度为2-20μm；所述电镀镍层的厚度为0.5-10μm；所述电镀金层的厚度为0.01-0.8μm。

在其中一个实施例中，所述电镀金层上还设有阻焊区和非阻焊区，所述阻焊区的电镀金层上还设有阻焊膜。

本发明的另一目的是提供上述晶圆电镀镍金产品的制备方法。

具体的技术方案如下：

上述晶圆电镀镍金产品的制备方法，包括如下步骤：

（1）基材经过真空镀，在基材表面形成0.2-0.5μm的种子层，然后在种子层表面覆盖一层感光油墨；

（2）采用曝光显影的方法去掉导电区种子层表面的油墨；

（3）采用电镀的方法在步骤（2）得到的导电区种子层上电镀一层电镀铜层，电镀铜的工艺参数为：电流密度为0.5-10A/dm²，温度为10-40℃；

（4）采用电镀的方法在步骤（3）得到的电镀铜层上电镀一层电镀镍层，电镀镍的工艺参数为：电流密度为0.5-10A/dm²，温度为30-70℃；

（5）采用电镀的方法在步骤（4）得到的电镀镍层上电镀一层电镀金层，电镀金的工艺参数为：电流密度为0.1-1.0A/dm²，温度为20-70℃；

（6）去除基材非导电区的感光油墨；

（7）采用蚀刻的方法去除基材非导电区的种子层，即得所述晶圆电镀镍金产品。