[發明專利]用于銅金屬化集成電路的絲焊工藝

有效

• 申請號: 01112135.1
• 申請日: 2001-03-26
• 公開（公告）號: CN1317389A
• 公開（公告）日: 2001-10-17
• 發明（設計）人: H·R·特斯;G·阿馬德;W·E·薩比多
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: B23K28/00
• 分類號: B23K28/00;H05K3/40;H01L21/82
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 洪玲

1．一種用于金屬絲和位于具有銅互連金屬化的集成電路上的焊接區之間的冶金連接的結構，包括：

無氧化銅的焊接區表面；

一層阻擋層金屬，所述阻擋層金屬阻止沉積在所述銅表面上的銅擴散，如此調節所述阻擋層金屬及厚度，從而所述層把在250℃下銅的擴散與不存在所述阻擋層金屬時相比減少不止80％；

可焊接金屬構成的最外層，如此調節其厚度，從而所述最外層把在250℃下所述阻擋層金屬的擴散與不存在所述可焊接金屬時相比減少不止80％；以及

焊接到所述最外層可焊接金屬的所述金屬絲之一。

2．如權利要求1所述的結構，其特征在于從鎳、鈷、鉻、鉬、鈦、鎢及其合金構成的組中選擇所述阻擋層金屬。

3．如權利要求1所述的結構，其特征在于從金、鉑、鈀和銀構成的組中選擇所述可焊接金屬層。

4．如權利要求1所述的結構，其特征在于還包括位于所述無氧化銅與所述阻擋金屬層之間的薄的籽晶金屬層。

5．如權利要求4所述的結構，其特征在于所述籽晶金屬為鈀或錫。

6．如權利要求1所述的結構，其特征在于從金、銅、鋁及其合金構成的組中選擇所述金屬絲。

7．一種用于形成金屬絲和位于具有銅互連金屬化的集成電路上的焊接區之間的冶金連接的方法，包括：

活化所述焊接區的所述銅金屬化的表面，從而沉積籽晶金屬；

通過無電沉積來鍍敷一層阻擋層金屬，如此調節所述阻擋層金屬及厚度，從而所述層把在250℃下銅的擴散與不存在所述阻擋層金屬時相比減少不止80％；

通過無電沉積鍍敷一層可焊接金屬，如此調節所述可焊接金屬及其厚度，從而所述層把在250℃下所述阻擋層金屬的擴散比不存在所述可焊接金屬時相比減少不止80％；以及

把所述金屬絲之一焊接到所述最外層金屬。

8．如權利要求7所述的方法，其特征在于絲焊步驟包括球焊或楔焊。

9．如權利要求7所述的方法，其特征在于通過以下工藝來形成所述焊接區，包括：

在所述集成電路的表面包括具有銅金屬化的表面部分上沉積保護外涂層；以及

通過光刻技術在所述外涂層的選中區域中開口，從而暴露所述銅金屬化的表面。

10．如權利要求9所述的方法，其特征在于還包括在所述開口步驟后通過把所述暴露的銅表面浸入硫酸、硝酸或任何其它酸的溶液中的清潔步驟。

11．如權利要求7所述的方法，其特征在于所述活化步驟包括把焊接區浸入催化金屬氯化物溶液中。

12．如權利要求11所述的方法，其特征在于所述金屬氯化物為氯化鈀，從而沉積鈀籽晶。

13．如權利要求7所述的方法，其特征在于所述可焊接金屬層的所述無電電鍍是浸鍍。

14．如權利要求7所述的方法，其特征在于所述可焊接金屬的無電電鍍是浸鍍，接著是自動催化鍍。

15．如權利要求7所述的方法，其特征在于還包括在焊接步驟前用探針電測所述焊接區的所述最外層從而基本上不留下探針痕跡的步驟。