半导体晶片表面金属化的方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，公开了一种半导体晶片表面金属化的方法，先在半导体晶片的表面溅射铝，再将半导体晶片的表面的铝与半导体晶片进行合金，以形成铝硅合金层，然后在形成铝硅合金层后的半导体晶片上溅射镍层和锡层，最后在锡层上溅射导电层，从而实现半导体晶片表面金属化，避免了现有技术通过喷涂电镀工序实现半导体晶片表面金属化导致半导体晶片易碎裂的问题。

【技术实现步骤摘要】
半导体晶片表面金属化的方法
本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种半导体晶片表面金属化的方法。
技术介绍
近年来，受激烈的国际化市场行业发展冲击影响，半导体市场竞争进入白热化。随着市场竞争持续升级，产品的成本、产品的可靠性已经成为衡量产品竞争力的主要标准。而半导体晶片表面金属化作为关键工序，通常由喷涂的电镀工序完成。喷涂电镀工序使半导体材料易于焊锡，但如果半导体厚度在1mm以下，当进行电镀前的喷镍工序时，在高温高压的镍流作用下半导体晶片极易碎裂。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种半导体晶片表面金属化的方法，其能够避免现有技术通过喷涂电镀工序实现半导体晶片表面金属化导致半导体晶片易碎裂的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种半导体晶片表面金属化的方法，包括：对半导体晶片进行真空溅射沉积，以使半导体晶片的表面形成铝层；对形成铝层后的半导体晶片进行合金处理，以使所述半导体晶片的表面形成铝硅合金层；对形成铝硅合金层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成铝硅合金层后的半导体晶片的表面形成镍层；对形成镍层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成镍层后的半导体晶片的表面形成锡层；对形成锡层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成锡层后的半导体晶片的表面形成导电层。作为优选方案，在所述对半导体晶片进行真空溅射沉积，以使半导体晶片的表面形成铝层之前，还包括：对半导体晶片进行预清洗；将预清洗后的半导体晶片放置于酸性溶液中清洗；将清洗后的半导体晶片放入温度为50℃～60℃的去离子水中漂洗，漂洗时间为20～30分钟；将漂洗后的半导体晶片烘干。作为优选方案，所述酸性溶液是质量百分比浓度为2％的硫酸溶液。作为优选方案，所述对形成铝层后的半导体晶片进行合金处理，以使所述半导体晶片的表面形成铝硅合金层，具体包括：在300～400℃的温度且氮气流量为6.5L/min的气氛下，使所述铝层与所述半导体晶片的表面进行合金，以形成铝硅合金层。作为优选方案，在所述对形成铝硅合金层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成铝硅合金层后的半导体晶片的表面形成镍层之前，还包括：对形成铝硅合金层后的半导体晶片进行离子轰击清洗；在离子轰击清洗中，真空度为8～10-1Pa，阴极射频频率为50～100KHZ，阳极射频频率为27.12MHZ。作为优选方案，所述对形成铝硅合金层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成铝硅合金层后的半导体晶片的表面形成镍层，具体包括：控制真空度处于5×10-2～5×10-3Pa，并通入氩气，氩气流量为400～500SCCM；以镍靶为靶材，对形成铝硅合金层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成铝硅合金层后的半导体晶片的表面形成镍层，溅射时间为20～30min，溅射功率为9～10kW，离子轰击电流为13～18A。作为优选方案，所述对形成镍层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成镍层后的半导体晶片的表面形成锡层，具体包括：以锡靶为靶材，对形成镍层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成镍层后的半导体晶片的表面形成锡层，溅射时间为10～15min，溅射功率为5～6.5kW，离子轰击电流为8～10A。作为优选方案，所述铝硅合金层的厚度为10～30纳米。作为优选方案，所述镍层和所述锡层的总厚度为5纳米。作为优选方案，所述导电层的厚度为1纳米，所述导电层为金层。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术实施例提供一种半导体晶片表面金属化的方法，先在半导体晶片的表面溅射铝，再将半导体晶片的表面的铝与半导体晶片进行合金，以形成铝硅合金层，然后在形成铝硅合金层后的半导体晶片上溅射镍层和锡层，最后在锡层上溅射导电层，从而实现半导体晶片表面金属化，避免了现有技术通过喷涂电镀工序实现半导体晶片表面金属化导致半导体晶片易碎裂的问题。附图说明图1是本专利技术提供的半导体晶片表面金属化的方法的一个实施例的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，其是本专利技术提供的半导体晶片表面金属化的方法的一个实施例的流程图。本专利技术优选实施例的一种半导体晶片表面金属化的方法包括：步骤S101，对半导体晶片进行真空溅射沉积，以使半导体晶片的表面形成铝层；步骤S102，对形成铝层后的半导体晶片进行合金处理，以使所述半导体晶片的表面形成铝硅合金层；步骤S103，对形成铝硅合金层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成铝硅合金层后的半导体晶片的表面形成镍层；步骤S104，对形成镍层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成镍层后的半导体晶片的表面形成锡层；步骤S105，对形成锡层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成锡层后的半导体晶片的表面形成导电层。在本专利技术实施例中，先在半导体晶片的表面溅射铝，再将半导体晶片的表面的铝与半导体晶片进行合金，以形成铝硅合金层，然后在形成铝硅合金层后的半导体晶片上溅射镍层和锡层，最后在锡层上溅射导电层，从而实现半导体晶片表面金属化，避免了现有技术通过喷涂电镀工序实现半导体晶片表面金属化导致半导体晶片易碎裂的问题。优选地，所述铝硅合金层的厚度为10～30纳米，所述镍层和所述锡层的总厚度为5纳米；另外，由于贵金属金的导电性能比较好，因此所述导电层优选为金层，所述导电层的厚度优选为1纳米。在一种可选的实施方式中，在所述步骤S101“对半导体晶片进行真空溅射沉积，以使半导体晶片的表面形成铝层”之前，还包括：对半导体晶片进行预清洗；将预清洗后的半导体晶片放置于酸性溶液中清洗；优选地，所述酸性溶液是质量百分比浓度为2％的硫酸溶液；将清洗后的半导体晶片放入温度为50℃～60℃的去离子水中漂洗，漂洗时间为20～30分钟；将漂洗后的半导体晶片烘干。在本专利技术实施例中，通过对半导体晶片表面进行预清洗，以去除半导体晶片表面油污和碎屑，然后通过酸性溶液酸洗半导体晶片表面，以去除半导体表面的氧化物，最后进行漂洗后烘干，以实现对半导体晶片的表面清洁，从而有利于后续进行表面金属化的工序。在一种可选的实施方式中，所述步骤S102“对形成铝层后的半导体晶片进行合金处理，以使所述半导体晶片的表面形成铝硅合金层”，具体包括：在300～400℃的温度且氮气流量为6.5L/min的气氛下，使所述铝层与所述半导体晶片的表面进行合金，以形成铝硅合金层。半导体晶片的主要成分是硅，在具体实施当中，可以在半导体晶片的背面衬底表面，先采用溅射的方式镀上非贵金属铝，然后在300～4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体晶片表面金属化的方法，其特征在于，包括：/n对半导体晶片进行真空溅射沉积，以使半导体晶片的表面形成铝层；/n对形成铝层后的半导体晶片进行合金处理，以使所述半导体晶片的表面形成铝硅合金层；/n对形成铝硅合金层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成铝硅合金层后的半导体晶片的表面形成镍层；/n对形成镍层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成镍层后的半导体晶片的表面形成锡层；/n对形成锡层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成锡层后的半导体晶片的表面形成导电层。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体晶片表面金属化的方法，其特征在于，包括：
对半导体晶片进行真空溅射沉积，以使半导体晶片的表面形成铝层；
对形成铝层后的半导体晶片进行合金处理，以使所述半导体晶片的表面形成铝硅合金层；
对形成铝硅合金层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成铝硅合金层后的半导体晶片的表面形成镍层；
对形成镍层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成镍层后的半导体晶片的表面形成锡层；
对形成锡层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成锡层后的半导体晶片的表面形成导电层。


2.如权利要求1所述的半导体晶片表面金属化的方法，其特征在于，在所述对半导体晶片进行真空溅射沉积，以使半导体晶片的表面形成铝层之前，还包括：
对半导体晶片进行预清洗；
将预清洗后的半导体晶片放置于酸性溶液中清洗；
将清洗后的半导体晶片放入温度为50℃～60℃的去离子水中漂洗，漂洗时间为20～30分钟；
将漂洗后的半导体晶片烘干。


3.如权利要求2所述的半导体晶片表面金属化的方法，其特征在于，所述酸性溶液是质量百分比浓度为2％的硫酸溶液。


4.如权利要求1-3任一项所述的半导体晶片表面金属化的方法，其特征在于，所述对形成铝层后的半导体晶片进行合金处理，以使所述半导体晶片的表面形成铝硅合金层，具体包括：
在300～400℃的温度且氮气流量为6.5L/min的气氛下，使所述铝层与所述半导体晶片的表面进行合金，以形成铝硅合金层。


5.如权利要求1-3任一项所述的半导体晶片表面金属化的方法，其特征在于，在所述对形成铝硅合金层后的半导体晶片进行真空溅射沉积，以使形成铝硅合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓国安，
申请(专利权)人：东莞新科技术研究开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44