申 猛

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

背面金属化工艺技术优化

申 猛

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

背面金属化是连接前部芯片和后部装配的重要工艺，直接影响到后部装配成品率、热阻等等，因此对器件的可靠性有着重要影响。主要从背金前清洗及溅射背金两方面进行探索与研究，在背金前清洗工步增加背面腐蚀、背面漂酸工艺，溅射背金工步采用TiNiAu三层金属工艺。通过大量实验得出最优的工艺条件，并且通过后道封装剪切强度的测试及焊料流淌情况对比，验证了工艺优化的可行性，提高了背面金属化质量，对器件的可靠性提高有重要意义。

背面金属化；背面清洗；背面腐蚀

1 引 言

目前我所背面金属化工艺基本稳定，趋于成熟，但硅片背金后偶尔会出现掉金、金层变色、剪切强度不合格、烧结后空洞大等问题。为了改善背面金属与硅的粘附性，提高器件的热疲劳使用寿命，提高产品质量，背面金属化工艺技术优化有着重要意义。

2 原因分析及解决措施

2.1 背金增加TI层粘附层

目前背金材料是Ni－Au双层金属，Ni既作为与硅接触的粘附层，又充当阻挡金与硅形成合金的阻挡层，但Ni的线膨胀系数为1.3*10－5，而硅的线膨胀系数只有0.4*10－5，由于膨胀系数的差异会在芯片上产生很大的应力，并且金属Ni与硅的粘附性一般，在热循环过程中有可能会造成金属与硅脱落。

Ti与硅有良好的粘附作用，易形成欧姆接触；化学特性和机械强度比较稳定，不易与硅或者上面的金属形成高阻化合物，Ti的线膨胀系数0.85* 10－5，与硅有较好的热匹配。……