[发明专利]热-超声-电磁复合场调控金属间化合物生长实现芯片高可靠立体互连的方法

权利要求书

1.热-超声-电磁复合场调控金属间化合物生长实现芯片高可靠立体互连的方法，按照打孔→填充导电金属→制备钎料层→夹持对中→键合→成品的顺序进行超声键合堆叠通孔芯片，其特征在于所述键合过程为热-磁场-超声复合键合，具体步骤如下：精密对准和对中后，在堆叠通孔芯片的下方设置加热板和带有磁芯的通电螺旋管，打开加热板预热，同时打开直流电源，使带有磁芯的通电螺旋管通电，开启竖直方向的磁场，随后打开超声焊接机进行超声键合，控制超声频率为20～65kHz，键合时间为5秒～5分钟，键合温度为50～200℃，磁场强度为0.1-2T。

2.根据权利要求1所述的热-超声-电磁复合场调控金属间化合物生长实现芯片高可靠立体互连的方法，其特征在于所述堆叠通孔芯片中，芯片为厚度100μm以下的2层或多层硅通孔芯片。

3.根据权利要求1所述的热-超声-电磁复合场调控金属间化合物生长实现芯片高可靠立体互连的方法，其特征在于所述打孔的具体方法为：通过刻蚀或激光打孔在芯片中形成通孔，然后采用等离子体增强化学气相沉积、物理气相沉积或金属有机化合物化学气相沉积的方法依次淀积金属粘附层/ 阻挡层/ 种子层，获得叠层封装通孔芯片。

4.根据根据权利要求3所述的热-超声-电磁复合场调控金属间化合物生长实现芯片高可靠立体互连的方法，其特征在于所述金属粘附层为Ti或Ta，阻挡层为TiN或TaN，种子层为Cu、Ag或Ag。

5.根据根据权利要求1所述的热-超声-电磁复合场调控金属间化合物生长实现芯片高可靠立体互连的方法，其特征在于所述填充导电金属的具体方法为：采用电镀的方法对叠层封装通孔芯片进行通孔导电金属填充，确保通孔填满并在芯片两侧各露出一个凸台；然后采用化学机械抛光或研磨使表面上的凸台金属即焊盘平坦化。

6.根据根据权利要求5所述的热-超声-电磁复合场调控金属间化合物生长实现芯片高可靠立体互连的方法，其特征在于所述金属为Cu、Au或Ag。

7.根据根据权利要求1所述的热-超声-电磁复合场调控金属间化合物生长实现芯片高可靠立体互连的方法，其特征在于所述制备钎料层的具体方法为：采用电镀方法在焊盘金属上制备低温钎料层。

8.根据根据权利要求7所述的热-超声-电磁复合场调控金属间化合物生长实现芯片高可靠立体互连的方法，其特征在于所述钎料为Sn或In。

9.根据根据权利要求1所述的热-超声-电磁复合场调控金属间化合物生长实现芯片高可靠立体互连的方法，其特征在于所述夹持对中的具体方法为：采用精密拾放设备拾取芯片，将其与下芯片精密对准，得到对中堆叠芯片，然后将堆叠芯片封装到基板材料上。