[發明專利]形成焊料連接的方法及其結構

無效

• 申請號: 200780019207.1
• 申請日: 2007-06-08
• 公開（公告）號: CN101454885A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: T·H·道本皮克;J·P·岡比諾;C·D·穆西;沃爾夫岡·索特
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L21/44
• 分類號: H01L21/44
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 屠長存

1.一種方法，包括：

淀積第一含金屬層到溝槽結構中，該第一含金屬層接觸半導體結構的金屬化區域；

在抗蝕劑中對第一含金屬層圖案化至少一個開口，該開口大體上與所述溝槽結構對準；

在至少一個開口內至少形成襯墊含金屬層或者雙層；

剝離抗蝕劑并蝕刻抗蝕劑下的第一金屬層；和

將焊料材料流入所述溝槽結構內并流到襯墊含金屬層上。

2.根據權利要求1的方法，進一步包括在第一金屬層下形成鈍化層并在鈍化層中形成開口以形成所述溝槽結構。

3.根據權利要求2的方法，其中，該鈍化層包括氮化硅、二氧化硅和聚酰亞胺中的至少其中之一。

4.根據權利要求1的方法，其中，該第一含金屬層包括包含鈦，鎢，鈦鎢合金的難熔金屬類或者它們的合金中的至少其中之一。

5.根據權利要求1的方法，其中，在剝離抗蝕劑之后提供該焊料材料。

6.根據權利要求1的方法，其中，通過物理氣相淀積來淀積該第一含金屬層。

7.根據權利要求1的方法，其中，該襯墊含金屬層包括銅或者具有擴散阻擋金屬的銅，該擴散阻擋金屬包括鎳或者鎳的合金。

8.根據權利要求1的方法，其中，通過電鍍淀積該襯墊含金屬層或者雙層。

9.根據權利要求1的方法，其中，該襯墊含金屬層的厚度為大約2到大約3μm之間。

10.根據權利要求1的方法，其中，通過抗蝕劑圖案化來控制襯墊金屬層的縱向尺寸。

11.根據權利要求1的方法，其中，在抗蝕劑的蝕刻之前將焊料材料置于溝槽內。

12.根據權利要求11的方法，其中，該焊料材料用作在蝕刻抗蝕劑之后蝕刻第一含金屬層的掩模。

13.根據權利要求1的方法，其中，該焊料材料包括無鉛的含錫材料或者少鉛的含錫材料。

14.根據權利要求1的方法，其中，該蝕刻包括反應性離子蝕刻。

15.根據權利要求10的方法，其中，通過襯墊含金屬層或者開口的縱向尺寸確定在流動之后的焊料連接的縱向尺寸。

16.根據權利要求1的方法，其中，在蝕刻之后，剩余的第一含金屬層和襯墊含金屬層形成了球限制冶金(BLM)層。

17.根據權利要求1的方法，其中，該焊料的流動包括由包括焊料材料的鑄模形成的多個焊料連接。

18.根據權利要求1的方法，其中，該襯墊含金屬層或者雙層用作蝕刻期間對下層的掩模。

19.根據權利要求1的方法，其中，該蝕刻是保持第一含金屬層的尺寸完整性由此防止底切的干蝕刻。

20.一種用于在半導體結構上形成焊料塊期間減小塊下金屬化材料的腐蝕的方法，包括：

在結構中的至少金屬化層之上利用溝槽形成鈍化層；

在溝槽內形成第一含金屬層；

通過圖案化的抗蝕劑來控制至少第二含金屬層的尺寸；

蝕刻圖案化的抗蝕劑和該圖案化的抗蝕劑下的部分第一含金屬層，同時利用第二含金屬層保護第一含金屬層的剩余部分；和

在第二含金屬層上回流焊料材料以形成焊料塊，

其中，在蝕刻步驟期間控制第一含金屬層基本上沒有底切。

21.根據權利要求20的方法，其中，在蝕刻抗蝕劑之前附加該焊料材料且該焊料材料用作掩模。

22.根據權利要求20的方法，其中，該焊料塊具有由抗蝕劑圖案控制的第二含金屬層的空間尺寸。

23.根據權利要求20的方法，其中，焊料材料由包括在與鈍化層的溝槽重疊的位置處的焊料材料的鑄模形成。

24.一種在形成焊料塊期間控制焊料塊尺寸的方法，包括：

形成具有配置用于焊料塊的至少一個開口的抗蝕劑圖案；

電鍍在所述至少一個開口內的金屬層；

去除抗蝕劑圖案和下面的金屬層；

在電鍍的金屬上提供焊料材料；和

回流焊料材料以形成焊料塊。