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1、申请专利号CN200410010811.6专利申请日2004.04.22名称半导体芯片背面共晶焊粘贴方法公开(公告)号CN1571131公开(公告)日2005.01.26类别电学颁证日优先权申请(专利权)吉林华微电子股份有限公司；深圳市鹏微科技有限公司地址132013吉林省吉林市深圳街99号华微电子人力资源部发明(设计)人杨晓智;刘利峰;雷正龙;屈世江;姚志勇国际申请国际公布进入国家日期专利代理机构代理人摘要半导体芯片背面共晶焊粘贴方法属于半导体器件制造工艺技术领域。在现有技术 中，蒸镀在芯片硅衬底背面的金属层要么为金系结构，要么为银系结构，材料成 本较高；该金属层常常采用四层结构，在有些方案
2、中，其中的某层或者某几层还 采用混合层或者合金层，这些都在一定程度上增加了制造成本。本发明将该金属 层确定为二层结构，均为单质层，自里向外依次为Cr、Ni、Sn，从而克服了现 有技术的缺点。本发明可应用于半导体器件制造领域。主权项1、一种半导体芯片背面共晶焊粘贴方法，在芯片硅衬底(1 )背面蒸镀金属层(2)， 在一定温度下，使金属层(2)与框架(3)表面受压接触，在接触面发生键合形成共 晶，实现共晶焊粘贴，其特征在于，在半导体芯片硅衬底(1)背面自里向外依次 蒸镀Cr、Ni、Sn，形成具有三层结构的金属层(2)，其中Cr层厚度为30010 00，Ni层厚度为30005000，Sn层厚度为1.5
3、2.5“m，该Sn层与框架(3)表面的镀层形成共晶。用共晶焊接技术，先将晶粒焊接于一散热基板(soubmount)或热沉(heat sink)上，然后 把整件晶粒连散热基板再焊接于封装器件上，这样就可增强器件散热能力，令发光功率相对地增加。至于基板材料方面，硅(Silicon)、铜(Copper)及陶瓷(Ceramic)等都是一般 常用的散热基板物料。共晶焊接技术最关键是共晶材料的选择及焊接温度的控制。晶粒底部可以采用纯锡(Sn) 或金锡(Au-Sn)合金作接触面镀层，晶粒可焊接于镀有金或银的基板上。当基板被加热至 适合的共晶温度时，金或银元素渗透到金锡合金层，合金层成份的改变提高溶点，令共晶层 固化紧固的焊于热沉或基板上。选择共晶温度视乎晶粒、基板及器件材料耐热程度及往后SMT回焊制程时的温度要求。考虑 共晶固晶机台时，除高位置精度外，另一重要条件就是有灵活而且稳定的温度控制，加有氮 气或混合气体装置，有助于在共晶过程中作防氧化保护。当然和银浆固晶一样，要达至高精 度的固晶，有赖于严谨的机械设计及高精度的马达运动，才能令焊头运动和焊力控制恰到好 处之余，亦无损高产能及高良品率的要求。进行共晶焊接工艺时亦可加入助焊剂，这技术最大的特点是无须额外附加焊力，故此不会因 固晶焊力过大而令过多的共晶合金溢出。
共晶焊粘贴方法
