半導體芯片及形成芯片焊盤的方法
【技術領域】
[0001]實施例涉及芯片焊盤并且特別涉及一種半導體芯片及形成芯片焊盤的方法。
【背景技術】
[0002]雖然市場上存在可焊芯片背面，但是可焊芯片正面的制備是大得多的挑戰(zhàn)?？珊刚娴募夹g挑戰(zhàn)是結合制備工藝找到能應對多種方面的材料系統(tǒng)。這些包括良好的電接觸性質、良好的機械接觸性質、良好的可焊接性、與電子器件需求的兼容性，例如沒有表面泄漏電流、與各種芯片表面的兼容性，例如與鈍化和金屬化材料可兼容，無腐蝕，顯示良好的與模塑材料的粘附性以及可接合至諸如銅(Cu)、招(Al)和金(Au)線接合的線接合。此外，制備工藝應當是廉價的、能夠大處理窗口(processing windows)(例如能夠高產能)，以及適合于鉛焊料和無鉛焊料。

【發(fā)明內容】

[0003]一些實施例涉及形成芯片焊盤的方法。該方法包括在芯片正面上方沉積阻擋層，以及在沉積阻擋層之后沉積銅層。該方法還包括去除至少位于第一芯片焊盤區(qū)域之外的銅層部分，其中第一芯片焊盤區(qū)域內銅層的剩余部分形成該芯片焊盤的表面層，以及去除至少位于第一芯片焊盤區(qū)域之外的阻擋層部分。
[0004]一些實施例涉及半導體芯片。該半導體芯片包括第一芯片焊盤和第二芯片焊盤。該第一芯片焊盤包括主要包含銅的表面層，并且該第二芯片焊盤包括主要包含鋁的表面層。
【附圖說明】
[0005]下面將僅作為示例并參照附圖描述設備和/或方法的一些實施例，其中:
[0006]圖1示出根據各種實施例的形成芯片焊盤的方法的流程圖；
[0007]圖2A至2D示出了根據各種實施例的形成芯片焊盤的方法的示意性圖解；以及
[0008]圖3示出了根據各種實施例的半導體芯片的示意性圖解。
【具體實施方式】
[0009]現在將參照附圖更全面描述各種示例實施例，在這些附圖中圖示了一些示例實施例。在附圖中，為了清楚起見，可以放大各線、層和/或區(qū)域的厚度。
[0010]因此，雖然示例實施例能夠具有各種修改和替換的形式，但其實施例在附圖中是作為示例示出且將在本文中進行詳細描述。然而，應該理解，不意圖將示例實施例限制為特定公開的形式，而是相反地，示例實施例覆蓋了落在本公開的范圍內的所有修改、等效和替換。遍及附圖的描述，相似的附圖標記指代相似或類似元件。
[0011]應當理解，當元件被稱為“連接”或“耦合”至另一元件時，其可以是直接連接或耦合至其他元件，或者可存在中間元件。相比之下，當元件被稱為“直接連接”或“直接耦合”至另一元件時，將不存在中間元件。描述元件之間關系所使用的其他詞應當按類似的方式來解釋(例如，“在......之間”對“直接在......之間”，“鄰近”和“直接鄰近”等等)。
[0012]本文中使用的術語只是為了描述特定實施例的目的而不意在限制示例實施例。如本文中所使用的，單數形式“一”、“一個”和“該”意在也包括復數形式，除非上下文明確另有指示。還應當理解，術語“包括”、“包含了”、“包含”和/或“包含了”當在本文中使用時指定了所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或他們的組的存在或附加。
[0013]除非另有限定，本文中使用的所有術語(包含技術和科學術語)具有與示例實施例所屬于的領域普通技術人員通常理解的相同的含義。還應當理解，例如在通常使用的字典中限定的那些術語的術語應當被解釋為具有與相關領域上下文中的它們的含義相一致的含義并且不應當解釋為理想的或過度正式的意思，除非在文中明確這樣限定。
[0014]圖1示出了根據一個實施例的形成芯片焊盤的方法100的流程圖。
[0015]方法100包括在芯片正面上方沉積110阻擋層以及在沉積阻擋層之后沉積120銅層。
[0016]方法100還包括去除130至少位于第一芯片焊盤區(qū)域之外的銅層的部分。在第一芯片焊盤區(qū)域內銅層的剩余部分形成該芯片焊盤的表面層。
[0017]方法100還包括去除140至少位于第一芯片焊盤區(qū)域之外的阻擋層的部分。
[0018]由于在芯片正面上方沉積阻擋層和銅層以及去除至少位于第一芯片焊盤區(qū)域之外的銅層部分和阻擋層部分，例如可以形成具有銅表面層的芯片焊盤和沒有銅表面層的芯片焊盤。
[0019]方法100可被實現為形成芯片的芯片焊盤。該芯片可以包括襯底(例如半導體襯底或玻璃襯底)和一個或多個電絕緣層和/或導電層，例如它們可以被堆疊在芯片的正面上。半導體芯片可包括半導體襯底材料，且可包括一個或多個芯片中的集成電路器件。例如，該芯片可以是功率半導體芯片或CMOS半導體芯片。集成電路器件可包括例如一個或多個晶體管，例如功率晶體管，例如MOSFET或IGBTjP /或一個或多個二極管。
[0020]該半導體芯片可以是可包含半導體襯底或晶片的部分的半導體管芯。例如，該半導體襯底可以是硅基半導體襯底或碳化硅基半導體襯底或砷化鎵基半導體襯底或氮化鎵基半導體襯底。
[0021]該芯片可包括芯片正面和芯片背面。與該芯片的襯底的基本垂直邊緣(例如起因于使芯片襯底與其他部分分離)相比，芯片的主表面或芯片正面可以是橫向延伸的基本上水平表面。
[0022]芯片的主表面或正面表面是朝向襯底的表面的頂部上的金屬層、絕緣層和/或鈍化層或這些層中的一個的表面的襯底的表面。例如，芯片正面可以是其處形成芯片的有源元件的面。例如，在功率半導體芯片中，芯片正面可以是其處形成第一源/漏區(qū)和柵區(qū)的芯片的面，以及芯片背面可以是其處形成第二源/漏區(qū)的芯片的面。例如，更復雜的結構可以被設置在芯片正面處而不是芯片背面處。
[0023]芯片焊盤區(qū)域可以包括在芯片正面或表面處和/或上的導電接觸區(qū)域。該芯片焊盤區(qū)域可以電連接至該芯片的集成電路器件的至少一個電有源元件。例如，芯片焊盤區(qū)域可電連接至有源源/漏區(qū)，且芯片焊盤區(qū)域還可電連接至有源柵區(qū)。在其他示例中，芯片焊盤區(qū)域和另外的芯片焊盤區(qū)域可電連接(例如短路)至相同有源元件。芯片焊盤區(qū)域可直接連接至電有源元件，或可選擇地通過一個或多個互連或中間層。芯片焊盤區(qū)域還可用于提供芯片的集成電路器件的至少一個電有源元件和外部結構和/或外部電路之間的電連接。
[0024]該阻擋層可以是用作蝕刻停止層的層和/或擴散阻擋層。例如，以方法100沉積的阻擋層可以是可以被沉積在整個芯片正面上方的金屬層。
[0025]該阻擋層209可以是鈦鎢(TiW)層。例如，鎢含量的范圍可以從60%至90%，例如70%至85%。例如，該阻擋層209可以具有Ti。.#。.8的組成。該鈦鎢層可以具有在20nm至約200nm之間的平均厚度，例如約50nm至約150nm。
[0026]以方法100沉積的銅(Cu)層也可被沉積在整個芯片正面上方。例如，該銅層可被沉積在阻擋層上方或直接沉積在阻擋層上。
[0027]該銅層211主要可以為銅。例如，該銅層可具有大于50%的銅含量，例如大于90%,例如大于99%。該銅層可以具有在0.5 μ m至50 μ m之間的平均厚度，例如約I μ m至50 μ m0該銅層厚度可以取決于晶片/芯片的弓限(bow restrict1n)、使用的焊接系統(tǒng)和擴散電阻而被選擇。
[0028]去除至少位于第一芯片焊盤區(qū)域之外的銅層的部分可以不覆蓋至少位于第一芯片焊盤區(qū)域之外的阻擋層的部分。然后，至少在第一芯片焊盤區(qū)域之外的位置處隨后也可以去除阻擋層。
[0029]由于在芯片正面上方沉積阻擋層和銅層以及去除至少位于第一芯片焊盤區(qū)域之外的銅層的部分和阻擋層的部分，在表面處可以形成具有不同材料的不同芯片焊盤，例如其可創(chuàng)建具有可焊和可接合芯片焊盤兩者的通用