[發明專利]用于減輕底切的觸點制造

在審

• 申請號: 201910519605.4
• 申請日: 2019-06-17
• 公開（公告）號: CN110660764A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: N·達沃德;C·D·曼納克;S·F·帕沃內
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 11245 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙志剛

本申請公開用于減輕底切的觸點制造。所述的示例提供微電子器件和制造方法(200)，包括：通過在導電特征上形成(206)鈦或鈦鎢阻擋層來制造觸點結構，在阻擋層上形成(208)錫晶種層，在晶圓或管芯的導電特征上方的晶種層上形成銅結構，加熱(222)晶種層和銅結構以在阻擋層和銅結構之間形成青銅材料，使用蝕刻過程去除(224)晶種層，該蝕刻過程選擇性地去除晶種層的暴露部分，以及去除(226)阻擋層的暴露部分。

背景技術

微電子器件，諸如集成電路和分立器件，包括一個或更多個電子組件，例如晶體管、電容器、電感器等。微電子器件封裝有一個或更多個外部可接入的連接，用于最終焊接到用戶的印刷電路板(PCB)。提供各種不同的微電子器件封裝類型，包括具有引腳或焊盤的結構，以及倒裝芯片封裝。使用鍵合線將半導體管芯上的導電觸點焊接到引線框架上的導電特征，用于電連接到引腳或焊盤，或者將管芯觸點焊接到產品襯底或芯片載體，用于倒裝芯片封裝。期望導電觸點與半導體管芯內的電子器件的低阻抗連接。然而，在半導體管芯上形成導電觸點期間進行的底切會增加阻抗和/或降低導電觸點結構的機械完整性。由于在下面的阻擋層上形成的濺射銅晶種的電偶腐蝕，因此濺射晶種銅相比于管芯觸點柱或立柱的電鍍銅的更快蝕刻可能造成底切問題。

發明內容

所描述的示例提供制造觸點結構的方法，包括在晶圓或管芯的導電特征上形成鈦或鈦鎢阻擋層，在阻擋層上形成錫晶種層，以及在導電特征上方的晶種層上形成銅結構。該方法還包括加熱晶種層和銅結構，以在阻擋層和銅結構之間形成青銅材料，去除晶種層的暴露部分，以及去除阻擋層的暴露部分。進一步的描述提供了一種微電子器件，其包括設置在晶圓或管芯的半導體襯底上或半導體襯底中的電子組件、金屬化結構和觸點結構。觸點結構包括至少部分地在金屬化結構的導電特征上設置的阻擋層，從金屬化結構的側面至少部分地向外延伸的銅結構，以及設置在阻擋層和銅結構之間的青銅材料。

附圖說明

圖1是具有觸點結構的微電子器件的局部截面側視圖，該觸點結構在阻擋層和銅柱結構之間具有青銅材料。

圖2是制造微電子器件及其觸點結構的方法的流程圖。

圖3-圖13是根據圖2的方法經受制造處理的微電子器件的局部截面側視圖。

圖14是微電子器件的局部截面側視圖，其中鍵合線被焊接到觸點結構。

圖15是微電子器件的局部截面側視圖，其中觸點結構被焊接到倒裝芯片襯底。

圖16是封裝的集成電路微電子器件的局部截面側視圖，其中鍵合線被焊接在觸點結構和模制封裝中的引線框架之間。

具體實施方式

在附圖中，相同的附圖標記始終表示相同的元件，并且各種特征不一定按比例繪制。在以下討論和權利要求中，術語“包含(including/includes)”、“具有(having/has)”、“其中/具有(with)”或其變體旨在以與術語“包括(comprising)”類似的方式被包括在內，因此，應該解釋為“包括但不限于......”。此外，術語“耦合(couple或couples)”旨在包括間接或直接的電連接或機械連接或其組合。例如，如果第一設備耦合到第二設備或與第二設備耦合，則該連接可以通過直接電連接，或通過經由一個或更多個中間設備和連接的間接電連接。

圖1示出了微電子器件100，其包括設置在半導體襯底102上或半導體襯底102中的電子組件101(例如，金屬氧化物半導體(MOS)晶體管)。盡管示例微電子器件100是具有多個組件101的集成電路，其他微電子器件實施方式可以包括單個電子組件。在一個示例中，半導體襯底102是硅晶圓，絕緣體上的硅(SOI)襯底或其他半導體結構。一個或更多個隔離結構103形成在襯底102的上表面的選定部分上。在一些示例中，隔離結構103可以是淺溝槽隔離(STI)特征或場氧化物(FOX)結構。