[發明專利]金屬無PVD傳導結構

有效

• 申請號: 201480039640.1
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN105393345B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: C·沃伊奇克;C·E·尤佐;M·紐曼;T·卡斯基;P·莫納德吉米
• 申請（專利權）人: 伊文薩思公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅;張昊

本文公開了結構及其形成方法。在一個實施例中，結構包括區域(102)，其具有相對的第一和第二表面(104,106)。勢壘區域(110)覆蓋該區域。合金區域(112)覆蓋勢壘區域。合金區域包括第一金屬以及選自由硅(Si)、鍺(Ge)、銦(Id)、硼(B)、砷(As)、銻(Sb)、碲(Te)或鎘(Cd)組成的組中的一種或多個元素。

技術領域

本發明涉及諸如可結合到微電子組件中的結構以及用于制造這種結構的方法，其中微電子組件可包括未封裝的半導體管芯或封裝半導體管芯，并且上述結構可以在不使用物理氣相沉積(PVD)的情況下制造。

背景技術

諸如半導體芯片的微電子器件通常要求許多與其他電子部件的輸入和輸出連接。半導體芯片或其他可比較器件的輸入和輸出接觸件通常以基本覆蓋器件的表面(通常稱為“面積陣列”)的網格狀圖案設置，或者以細長行設置(其可以平行于器件的前表面的每個邊緣并且與器件的前表面的每個邊緣相鄰地延伸或者在前表面的中心延伸)。通常，諸如芯片的器件必須物理地安裝在諸如印刷電路板的襯底上，并且器件的接觸件必須電連接至電路板的導電部件。

半導體芯片通常設置在封裝件中，這利于在制造芯片期間和將芯片安裝在諸如電路板或其他電路板的外部襯底上期間處理芯片。例如，許多半導體芯片被設置在適合于表面安裝的封裝件中。針對各種應用提出了這種一般類型的多種封裝件。更一般地，這種封裝件包括介電元件(通常稱為“芯片載體”)，其中端子形成為電介質上的鍍或蝕刻金屬結構。這些端子通常通過諸如沿著芯片載體本身延伸的薄跡線的部件以及通過在芯片的接觸件與端子或跡線之間延伸的細導線或線纜來連接至芯片本身。在表面安裝操作中，封裝件被放置在電路板上，使得封裝件上的每個端子與電路板上的對應接觸焊盤對準。焊料或其他接合材料被設置在端子和接觸焊盤之間。封裝件可以通過加熱組件以熔化或“回流”焊料或者以其他方式激活接合材料而永久地接合到適當位置。

許多封裝件包括焊球形式的焊料塊，通常直徑在大約0.005mm和大約0.8mm之間，附接至封裝件的端子。具有從其底面突出的焊球的陣列的封裝件通常被稱為球柵陣列或“BGA”陣列。稱為連接盤網格陣列或“LGA”封裝件的其他封裝件通過由焊料形成的薄層或平臺固定至襯底。這種類型的封裝件可以是非常緊湊的。通常稱為“芯片級封裝件”的特定封裝件占據的電路板面積等于或僅稍大于結合到封裝件中的器件的面積。其優點在于，減小了組件的總體尺寸并允許使用襯底上的各個器件之間的短互連，這又限制了器件之間的信號傳播時間，因此利于組件的高速操作。

中介層可以設置為具有接觸件的互連元件，其頂面和底面在頂面或底面中的一個面處與一個或多個封裝或未封裝的半導體管芯電連接并且在頂面或底面中的另一面處與另一部件電連接。另一部件在一些情況下可以是封裝襯底，該封裝襯底又可以與另一部件電連接或者可以是電路板或可以包括電路面板。

雖然現有技術實現了上述所有進步，但還是期望微電子組件、其各個部件(諸如中介層和微電子元件)及其制造方法的進一步改進。

發明內容

本文公開了結構及其制造方法。在一個實施例中，結構可以包括具有相面對的第一和第二表面的區域。勢壘區域可以覆蓋該區域。合金區域可以覆蓋勢壘區域。合金區域可以包括第一金屬以及選自由硅(Si)、鍺(Ge)、銦(Id)、硼(B)、砷(As)、銻(Sb)、碲(Te)或鎘(Cd)組成的組中的一種或多種元素。

在一個實施例中，第一金屬包括銅(Cu)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋁(Al)、錫(Sn)、金(Au)、鉬(Mo)或鎢(W)中的一種或多種。

在一個實施例中，勢壘區域包括二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)或碳化硅(SiC)、碳氧化硅(SiOC)或氮氧化硅(SiON)中的至少一種。

在一個實施例中，襯底包括硅(Si)。

在一個實施例中，合金區域包括銅-硅(CuSi)或銅-鍺(CuGe)。