[发明专利]一种具有防溢锡结构的新三维异构堆叠方法

说明书

本发明公开了一种具有防溢锡结构的新三维异构堆叠方法，具体包括如下步骤：101)金属柱制作步骤、102)再次处理步骤、103)镀锡步骤、104)防溢步骤；本发明提供凸点或焊圈和焊盘金属就会有一定的距离为焊锡保留提供足够空间的一种具有防溢锡结构的新三维异构堆叠方法。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体的说，它涉及一种具有防溢锡结构的新三维异构堆叠方法。

背景技术

微波毫米波射频集成电路技术是现代国防武器装备和互联网产业的基础，随着智能通信、智能家居、智能物流、智能交通等“互联网+”经济的快速兴起，承担数据接入和传输功能的微波毫米波射频集成电路也存在巨大现实需求及潜在市场。

但是对于高频率的微系统，天线阵列的面积越来越小，且天线之间的距离要保持在某个特定范围，才能使整个模组具备优良的通信能力。但是对于射频芯片这种模拟器件芯片来讲，其面积不能像数字芯片一样成倍率的缩小，这样就会出现特高频率的射频微系统将没有足够的面积同时放置PA/LNA，需要把PA/LNA堆叠起来。

在实际应用当中，模组堆叠的过程一般是模组上下表面金属围堰做金属熔融键合的过程，对于晶圆级键合工艺和大尺寸的芯片键合工艺，需要极为苛刻的键合条件才能避免两者键合过程中金属围堰或者互联焊盘表面的锡溢出表面，而对于一些面积较大的围堰，则要做到所有芯片都不发生溢锡问题基本没法实现，一旦发生溢锡，围堰表面的锡量就会大大减少，这样对于后面金属熔融过程非常不利。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种具有防溢锡结构的新三维异构堆叠方法。

本发明的技术方案如下：

一种具有防溢锡结构的新三维异构堆叠方法，具体包括如下步骤：

101)金属柱制作步骤：载板上表面通过物理溅射，磁控溅射或者蒸镀工艺制作种子层；种子层上涂布第一层光刻胶，通过显影工艺去除部分种子层露出待电镀区域，电镀金属形成金属柱，且金属柱上表面为平面；

102)再次处理步骤：在步骤101)处理的载板上表面涂布第二层光刻胶，曝光显影露出金属柱的部分，并通过湿法刻蚀去除部分金属柱顶部露出的区域形成凹槽；其中，刻蚀凹槽的深度范围在1nm到100um，刻蚀宽度范围在1um到1000um之间；

103)镀锡步骤：在电镀金属区域进行焊锡，去除第二层光刻胶、第一层光刻胶和种子层；涂助焊剂，回流后清洗助焊剂得到载板上表面带有焊锡层的结构；

104)防溢步骤：将芯片设置在步骤103)的焊锡上形成新芯片模组，将新芯片模组与新芯片模组进行表面焊接，两者焊接紧密结合形成防溢锡结构三维堆叠。

进一步的，种子层本身结构为一层或多层结构，厚度范围都在1nm到100um，材质采用钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍中的一种或多种混合。

进一步的，金属柱厚度范围在1nm到100um，金属柱本身结构是一层或多层结构，材质采用钛、铜、铝、银、钯、金、铊、锡、镍、镓金属合金中的一种或多种混合。

本发明相比现有技术优点在于：本发明通过在围堰或者焊接焊盘的周围制作高度不同的保护图形，使晶圆或者芯片在键合的工程中，保护图形会优先接触，形成围堵，这样凸点或焊圈和焊盘金属就会有一定的距离为焊锡保留提供足够空间，进而保证后续的金属熔融提供防溢锡结构三维堆叠。

附图说明

图1为本发明的载板示意图；

图2为本发明的图1设置种子层、电镀区域示意图；

图3为本发明的图2进行电镀区域的示意图；

图4为本发明的图3设置第二层光刻胶示意图；