[发明专利]一种铜六锡五全IMC微凸点的快速制造方法

权利要求书

1.一种铜六锡五全IMC微凸点的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将商用Sn颗粒、(111)或(001)优选取向的单晶或纳米孪晶Cu箔分别浸泡于丙酮溶液中，超声清洗，去除金属表面油污后浸泡于质量浓度为0.5％～2％的盐酸酒精的腐蚀溶液中，按照浸泡产物与腐蚀溶液体积比1︰5添加腐蚀溶液，超声清洗，去除金属表面氧化物后浸泡于质量浓度为0.5％～2％的硝酸酒精的腐蚀溶液中，按照浸泡产物与腐蚀溶液体积比1︰5添加腐蚀溶液，超声清洗，去除金属表面难溶氯化物后浸泡于酒精溶液中，超声清洗后吹干，得清洗后Sn颗粒、(111)或(001)优选取向的单晶或纳米孪晶Cu箔；

2)将清洗后的(111)或(001)优选取向的单晶或纳米孪晶Cu箔用丙烯酸酯胶水粘在玻璃载片上，并置于真空蒸镀设备基片处，将清洗后的Sn颗粒置于铂金舟内，将工作压强设为(4～5)×10^-4Pa，基片转速设为5～20r/min，蒸发时间为5min～3h，基片温度为50～100℃，蒸发功率为50～100W，通过控制真空蒸镀时间、蒸发功率和基片温度，实现优选Cu箔单侧表面0.5～10μm厚度可控的Sn镀层结构，将上述玻璃载片加热至150℃，保温2min，使丙烯酸酯胶水失效，翻转并再次用丙烯酸酯胶水将Cu箔粘在玻璃载片上，重复蒸镀Sn工艺，使双侧Cu箔的蒸镀Sn层厚度相同，并将Cu箔粘在玻璃载片上；

3)将粘有Cu箔的玻璃载片放置于激光打标机的加工台表面，将优选Cu箔裁剪成厚度不大于300μm，再将玻璃载片加热，使丙烯酸酯胶水失效，将剥落的镀Sn优选Cu箔加工片收集备用；

4)将Si片浸泡于丙酮溶液中，超声清洗，去除Si片Cu焊盘表面的污染物，再浸泡于硝酸酒精的腐蚀溶液中，按照浸泡产物与腐蚀溶液体积比1︰10添加腐蚀溶液，超声清洗，去除Cu焊盘氧化层，再浸泡于酒精溶液中，超声清洗后吹干备用；

5)将镀Sn优选Cu箔加工片表面涂敷助焊剂后，放置在Si片的Cu焊盘表面，校准后对加工片的放置位置校准；

6)对加工片加热，使加工片的底部Sn层与Si片Cu焊盘润湿互连，形成可靠的垂直互连微凸点；

7)将冷却后的加工片表层重新喷涂助焊剂，倒置整个Si片，将步骤6)中形成的互连结构放置在对应的下层Si片的Cu焊盘顶部；

8)使用加热装置对倒装Si片堆叠结构整体加热，使整个互连微凸点形成以Cu₆Sn₅晶粒为主体的完全IMC结构，即得Cu₆Sn₅全IMC微凸点。

2.如权利要求1所述一种铜六锡五全IMC微凸点的制造方法，其特征在于在步骤1)中，每一次超声清洗的时间为5min。

3.如权利要求1所述一种铜六锡五全IMC微凸点的制造方法，其特征在于在步骤3)中，所述将粘有Cu箔的玻璃载片放置于激光打标机的加工台表面后，控制激光功率为10w，激光移动速度为10m/s；所述加热的温度为150℃，加热的时间为2min。

4.如权利要求1所述一种铜六锡五全IMC微凸点的制造方法，其特征在于在步骤4)中，每次超声清洗的时间为1min。

5.如权利要求1所述一种铜六锡五全IMC微凸点的制造方法，其特征在于在步骤4)中，所述硝酸酒精的腐蚀溶液的质量浓度为0.1％～1％。

6.如权利要求1所述一种铜六锡五全IMC微凸点的制造方法，其特征在于在步骤5)和7)中，所述助焊剂采用免清洗型助焊剂。

7.如权利要求1所述一种铜六锡五全IMC微凸点的制造方法，其特征在于在步骤5)中，所述放置在Si片的Cu焊盘表面是使用真空吸笔放置在Si片的Cu焊盘表面，真空吸笔的放置误差应不大于5μm；所述校准后对加工片的放置位置校准可通过光学显微镜对放置后的加工片位置进行校准。

8.如权利要求1所述一种铜六锡五全IMC微凸点的制造方法，其特征在于在步骤6)中，所述加热，是采用红外加热装置或热风加热装置对加工片进行加热，加热的温度为240～300℃，加热的时间为30～90s。