專(zhuān)利名稱(chēng):具有利用電鍍接觸焊盤(pán)的襯底的半導(dǎo)體組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001
本發(fā)明總體上涉及半導(dǎo)體器件領(lǐng)域；而且，更具體地，涉及在接觸焊盤(pán)或墊上鍍鎳和金層的方法。
背景技術(shù)：
0002
自從在集成電路中引入銅作為互連金屬化之后，就發(fā)現(xiàn)與焊料直接接觸的銅焊盤(pán)或墊具有影響焊接接頭可靠性的弱點(diǎn)。類(lèi)似地，用于半導(dǎo)體組件中的襯底上的銅焊盤(pán)具有影響焊接接頭可靠性的弱點(diǎn)。人們一直喜歡的解決方案是在銅和焊料之間化學(xué)鍍鎳層作為擴(kuò)散屏障以限制焊料與銅的反應(yīng)。
0003
然而，用于沉積鎳的化學(xué)工藝本身也引入一個(gè)問(wèn)題，即所稱(chēng)的黑焊盤(pán)，是由于在浸鍍金期間化學(xué)鍍鎳中的電化腐蝕造成的，經(jīng)常伴隨著鎳表面的磷富集(enrichment)。這些腐蝕效應(yīng)經(jīng)常被沉積的鎳的大晶粒、或?qū)Ы绲那治g而放大。雖然這僅僅是很低的百萬(wàn)分之幾的缺陷，但黑焊盤(pán)會(huì)導(dǎo)致例如焊球脫落、焊接接頭斷裂、或電學(xué)上開(kāi)放或斷開(kāi)接點(diǎn)之類(lèi)的故障。這個(gè)問(wèn)題特別嚴(yán)重之處在于這些黑焊盤(pán)在質(zhì)量檢測(cè)中很難發(fā)現(xiàn)，而通常在器件已經(jīng)被焊接安裝之后在顧客處才發(fā)現(xiàn)。
0004
作為替換方案，人們提出許多種銅表面涂層，這些涂層在銅和焊料產(chǎn)生直接接觸。一種這樣的方法是有機(jī)表面保護(hù)膜，該表面保護(hù)膜在焊料回流所需的高溫下蒸發(fā)。另外的方法包括薄金層、或薄錫層、或薄焊料層，薄層會(huì)溶解進(jìn)熔融的焊料中。這些替換方案在銅和焊料之間產(chǎn)生直接接觸，并且由于不得不處理在焊料回流的高溫期間銅向焊料中的擴(kuò)散，這本身就是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
0005
本發(fā)明滿(mǎn)足提高焊料與銅之間的接觸的可靠性的需要，特別是用于半導(dǎo)體組件中的襯底。而且，通過(guò)本發(fā)明的方法制造的焊料和銅之間的接觸區(qū)不會(huì)有污染。
0006
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式包括絕緣襯底(例如，聚酰亞胺板)，該絕緣襯底具有第一和第二表面以及從所述第一表面延伸到所述第二表面的多個(gè)金屬填充通路。所述第一和第二表面具有接觸焊盤(pán)，每個(gè)焊盤(pán)包括到至少一個(gè)通路的連接疊層。所述疊層包括與所述通路金屬接觸的種子金屬層(例如銅)，所述通路金屬能夠提供用于電鍍其表面的粘合層及導(dǎo)電層；固定到所述種子金屬層的兩個(gè)電鍍支撐層(例如，跟著銅層的是鎳層)；和所述鎳支撐層上的至少一層犧牲金屬層(例如，鈀或金)。
0007
當(dāng)回流金屬連接部分(例如，錫或錫合金焊料)附著到接觸焊盤(pán)時(shí)，焊接接頭就不會(huì)有污染物(例如，磷)，因此在壽命和應(yīng)力試驗(yàn)和產(chǎn)品應(yīng)用中是可靠的。
0008
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式是一種半導(dǎo)體組件，該組件包括焊接到襯底上的半導(dǎo)體芯片。所述芯片具有有源電路和在其上的至少一層金屬鍍層，進(jìn)一步地，直接置于該有源電路和所述金屬化層上的導(dǎo)電結(jié)合面。在類(lèi)似于上述襯底結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)中，所述芯片結(jié)合面具有堆疊到所述金屬化層的連接疊層，其中每個(gè)疊層包括與所述金屬化層接觸的種子金屬層(例如銅)，所述金屬化層能夠提供用于在其表面進(jìn)行電鍍的粘合及導(dǎo)電層。兩個(gè)電鍍支撐層(例如銅，接著是鎳)固定到所述種子金屬層，而且至少一個(gè)犧牲金屬層(例如，鈀或金)在所述鎳支撐層上以使每個(gè)疊層限定一個(gè)芯片結(jié)合焊盤(pán)。
0009
回流金屬連接元件(例如，錫或錫合金焊料)附著或粘貼到每個(gè)芯片結(jié)合焊盤(pán)。這些元件連接到一絕緣襯底的第一表面上的接觸焊盤(pán)，該絕緣襯底具有第一和第二表面和從所述第一表面延伸到所述第二表面的多個(gè)金屬填充通路。所述襯底接觸焊盤(pán)與所述芯片結(jié)合焊盤(pán)處于匹配位置。每個(gè)接觸焊盤(pán)包括到至少一個(gè)所述通路的連接疊層。每個(gè)疊層包括與所述通路金屬接觸的種子金屬層(例如銅)，所述通路金屬能夠提供用于其表面電鍍的粘合及導(dǎo)電層。兩個(gè)電鍍支撐層(例如銅，接著是鎳)固定到所述種子金屬層，而且至少一個(gè)犧牲金屬層(例如，鈀或金)位于所述鎳支撐層上以使每個(gè)疊層限定一個(gè)工件接觸焊盤(pán)。
0010
第二襯底表面具有接觸焊盤(pán)，該焊盤(pán)所處的位置適于連接到外部，其以類(lèi)似于上述接觸焊盤(pán)的方式準(zhǔn)備。
0011
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式是用于制造裝置的一種方法。首先，提供一種絕緣材料襯底(例如，聚酰亞胺板)，該襯底具有第一和第二表面和從所述第一表面延伸到所述第二表面的多個(gè)金屬填充通路。在所述第一和第二襯底表面上沉積連續(xù)的種子金屬層(例如銅)，該種子金屬層能夠提供用于在其表面電鍍的粘合及導(dǎo)電層。接著，在所述第一和第二襯底表面上沉積光刻膠層，并且該光刻膠層被曝光和顯影，以形成窗口從而選擇性地暴露所述種子金屬的一些部分。然后，在所述種子金屬的這些暴露部分上電鍍兩層支撐金屬(例如，銅，然后是鎳)。接著至少一個(gè)犧牲金屬層(例如，鈀或金)被電鍍到所述鎳支撐金屬的這些暴露部分上。除去剩下的光刻膠層。最后，去除暴露的銅種子金屬，以使所述電鍍支撐金屬和犧牲金屬形成用作接觸焊盤(pán)的島。
0012
本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于所述接觸焊盤(pán)布局不用設(shè)計(jì)成用來(lái)連接焊盤(pán)以電鍍的所謂短路棒或?qū)щ姉l(buss bar)的形式。因此，也不需要在電鍍步驟后去除這些短路/導(dǎo)電條。
0013
本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于用低成本和易于控制的電鍍步驟替代高成本和難于控制的化學(xué)鍍鎳和浸鍍金(immersion gold plating)的步驟。
0014
通過(guò)以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述，結(jié)合附圖以及所附權(quán)利要求
中的新穎特征，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式所代表的技術(shù)先進(jìn)性變得顯而易見(jiàn)。

0015
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的一種裝置的示意性截面圖，該裝置包括襯底和接觸焊盤(pán)。
0016
圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的一種半導(dǎo)體組件的示意性截面圖，該組件包括的襯底具有回流結(jié)合到一個(gè)襯底表面的半導(dǎo)體芯片和用于粘合到相對(duì)的襯底表面外部的回流元件。
0017
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的一種裝置的示意性截面圖，該裝置處在制造工藝流程的一個(gè)階段。
0018
圖4示出了處在制造工藝流程中的另一個(gè)階段的裝置的示意性截面圖。
0019
圖5示出了處在制造工藝流程中的另一個(gè)階段的裝置的示意性截面圖。
具體實(shí)施方式
0020
圖1的示意性截面圖示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。在圖1中，所示的一種裝置的一部分總體表示為100，所顯示的裝置包括絕緣襯底(表示為101)，該襯底具有表面101a和相對(duì)的表面101b。在圖1所示的實(shí)例中，襯底具有類(lèi)似板的結(jié)構(gòu)，分別具有第一和第二近似平坦的表面101a和101b。襯底材料的實(shí)例包括聚合物，例如聚酰亞胺或環(huán)氧樹(shù)脂，或復(fù)合材料，例如FR-4、FR-5、或玻璃纖維增強(qiáng)塑料或聚合物、或其它絕緣材料。襯底可以是具有兩個(gè)或更多相對(duì)表面的其它幾何結(jié)構(gòu)。該裝置的襯底具有多個(gè)金屬填充通路，所述多個(gè)金屬填充通路從表面101a延伸到表面101b。填充通路中通常使用的金屬是銅或銅合金；其它的選擇包括金。
0021
如圖1進(jìn)一步所示，襯底表面101a具有多個(gè)接觸焊盤(pán)或焊盤(pán)103，表面101b具有多個(gè)接觸焊盤(pán)104。接觸焊盤(pán)103和接觸焊盤(pán)104包括與至少一個(gè)所述通路102接觸的連接疊層。每個(gè)疊層103和104包括順序的若干導(dǎo)電層；疊層103和疊層104的材料和順序是相同的。這是因?yàn)樵谠搶?shí)施方式中第一襯底表面101a上的疊層103和第二襯底表面101b上的疊層104是以同時(shí)或同步的工藝步驟制造的。
0022
與通路金屬接觸的是種子層110。層110與通路金屬直接接觸。用于層110的優(yōu)選金屬是銅。該金屬具有粘合到通路金屬和襯底101的絕緣表面的所需的增強(qiáng)粘合力的特性。進(jìn)一步已知的是銅具有高導(dǎo)電率并適于在其表面進(jìn)行電鍍。能夠提供用于電鍍額外的銅的合適表面的其它材料也可以作為選擇用作層110。通常層110的厚度可以是0.2微米。
0023
在疊層103和104內(nèi)層110頂上接著的層是支撐層111a和111b，支撐層是電鍍的并因此固定到種子金屬層110。用于電鍍層111a的優(yōu)選金屬是銅。其厚度優(yōu)選地在大約10到25微米的范圍內(nèi)。銅以外的其它金屬也是合適的，前提是具有所需的特性可以提供具有良好導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率的層。
0024
層111b直接跟在層111a的頂上，該層111b優(yōu)選地是鎳。層111b適于連接回流(焊料)材料，并且是阻止銅擴(kuò)散到焊接接頭的屏障或阻擋層。鎳層111b的優(yōu)選的厚度范圍在大約6到10微米之間。
0025
疊層103和104的最外層是便于回流連接的電鍍的犧牲層112；具體地，犧牲層112需要防止可焊接金屬111b的氧化。犧牲層112因此是支撐層111b頂上的回流金屬結(jié)合層。它可以包括鈀或金。層112大約0.01到0.10微米厚。層112通常優(yōu)選地具有兩個(gè)犧牲層112a和112b，其中層112a優(yōu)選地是鈀，層112b優(yōu)選地是金。
0026
因?yàn)殡婂児に?不是化學(xué)鍍)已經(jīng)被用來(lái)沉積支撐層111a和111b以及犧牲金屬層112(或112a和112b)，所以這些層基本是純的，不含其它元素；具體地，這些層基本上沒(méi)有磷和硼。用于層111a、111b、和112的金屬具有至少99.0％的純度，優(yōu)選地至少99.9％，更優(yōu)選的至少99.99％。而且，電鍍的支撐層111a和111b和犧牲金屬層112包括受控尺寸的晶粒，從而避免了大晶粒尺寸。因?yàn)闆](méi)有不希望的元素和大尺寸晶粒，因此有助于形成受控的、無(wú)缺陷的、機(jī)械強(qiáng)度高的、以及允許應(yīng)力的焊接接頭。
0027
電鍍工藝可以應(yīng)用于任何輪廓的表面，只要它們?cè)陔婂儾襟E中相對(duì)于所需的電偏置保持互連。因此，電鍍圖樣(plating pattern)可以在襯底101的第一和第二表面上形成任何所需的圖案，如圖1所示，經(jīng)常是表面101a上的圖案不同于101b上的圖案。在特定的實(shí)施方式中，工件100欲用于半導(dǎo)體組件中，如圖2所示。在這種情況下，第一襯底表面101a上的接觸焊盤(pán)103所設(shè)置的數(shù)目和位置可以與半導(dǎo)體芯片201的結(jié)合焊盤(pán)201匹配。另外，通常第二襯底表面101b上的接觸焊盤(pán)104所設(shè)置的數(shù)目和位置可以與外部部分的粘合焊盤(pán)匹配，所述外部部分諸如為印制電路和母板。
0028
在如圖2所示的總體表示為200的完成的半導(dǎo)體組件中，回流金屬連接元件220粘合到接觸焊盤(pán)103，并互連到結(jié)合焊盤(pán)203。優(yōu)選地，回流金屬連接元件或稱(chēng)元素包括錫或錫合金，諸如錫/銀、錫/銦、錫/鉍、或錫/鉛。其它可選擇的元素包括錫/銀/銅、和銦。在回流過(guò)程中，接觸焊盤(pán)103的犧牲層112(或112a和112b)溶解并被吸進(jìn)回流合金材料中；它們?cè)趫D2中由虛線表示。
0029
圖2示出了優(yōu)選的情況，其中芯片201的結(jié)合焊盤(pán)203也是通過(guò)電鍍制備的，利用的金屬層順序類(lèi)似于上述的用于裝置100的接觸焊盤(pán)的順序。半導(dǎo)體芯片201在其表面201a上具有有源電路和在有源電路上的至少一層金屬化層(在圖2中未示出)。而且，有源電路包括多個(gè)結(jié)合焊盤(pán)位置202，其設(shè)置在導(dǎo)電結(jié)合表面中，而該結(jié)合表面直接位于至少一個(gè)金屬鍍層之上，優(yōu)選地但不必需地，直接位于有源電路之上。
0030
優(yōu)選地，每個(gè)結(jié)合焊盤(pán)位置202具有連接到所述至少一層電路金屬化層的連接疊層203。每個(gè)疊層203包括與電路金屬化層接觸的種子金屬層201，其能夠提供用于在其表面電鍍的粘合及導(dǎo)電層。層210優(yōu)選地包括銅，銅是高度導(dǎo)電的并允許在其表面上進(jìn)行電鍍。可以選擇地，種子金屬層210是確保能夠被成功電鍍的層。
0031
種子金屬層210頂上是兩個(gè)支撐層211a和211b，支撐層是電鍍的因此固定到種子金屬層210。優(yōu)選地，支撐層211a的金屬是銅，層221b的金屬是鎳。只要其它金屬能夠促進(jìn)或利于與回流材料的連接，也是可用的，特別是對(duì)于層211b。疊層203的最外層是電鍍的犧牲層212，優(yōu)選地至少部分是鈀或至少部分是金，該犧牲層應(yīng)該防止可焊接金屬211b的氧化，因此利于回流連接。在一些產(chǎn)品中，具有兩個(gè)犧牲層212a和212b是有利的，犧牲層212a優(yōu)選地為鈀，而犧牲層212b優(yōu)選地是金。在圖2中，層212a和212b由虛線表示，因?yàn)樗鼈冊(cè)诨亓鞴に囘^(guò)程中已經(jīng)溶解在回流元件220中。
0032
圖2示出了附著到每個(gè)芯片結(jié)合焊盤(pán)疊層203的回流連接元件220。芯片201和襯底101因此被組裝在一起。在圖2的實(shí)施方式中，組裝是這樣完成的，即，將回流連接元件230附著到襯底101第二表面101b上的接觸焊盤(pán)的每個(gè)連接疊層104。這些連接疊層104包括與疊層103類(lèi)似的金屬，如結(jié)合圖1所述的。而且，電鍍的犧牲金屬層112也由虛線表示，因?yàn)闋奚鼘右呀?jīng)在連接元件230連接物的回流過(guò)程中被溶解。
0033
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式是制造裝置的一種方法，包括以下步驟
0034
提供絕緣材料制成的襯底301(參考圖3)，絕緣材料諸如為聚酰亞胺，該襯底分別具有第一和第二表面301a和301b。對(duì)于在半導(dǎo)體技術(shù)中的應(yīng)用而言，該裝置具有適于組裝半導(dǎo)體芯片的板狀的襯底。該襯底具有從第一表面延伸到第二表面的多個(gè)通路302，通路被金屬諸如銅填充。
0035
在第一和第二襯底表面301a和301b上沉積連續(xù)的種子金屬層310，種子金屬層310能夠提供用于在其表面進(jìn)行電鍍的粘合及導(dǎo)電層。種子金屬優(yōu)選包括銅。優(yōu)選的沉積方法是化學(xué)鍍；可選擇的方法是濺射。
0036
在第一和第二襯底表面301a和301b上的種子金屬層310上都沉積有光刻膠層340，并曝光和顯影該光刻膠層340，從而形成窗口341以選擇性地暴露種子金屬310的某些部分。窗口341在襯底表面301a和301b上具有不同的寬度，如圖3所示。對(duì)于用于半導(dǎo)體芯片組件的裝置而言，在第一襯底表面上的窗口可以被構(gòu)造成其數(shù)目和位置與附著到裝置上的半導(dǎo)體芯片的結(jié)合焊盤(pán)匹配。在第二襯底表面上的窗口可以被構(gòu)造成其數(shù)目和位置與附著到裝置的外部部分的接觸焊盤(pán)匹配。圖3的示意性截面圖是在制造工藝流程中該裝置在這個(gè)點(diǎn)的狀態(tài)的快照(snapshot)。光刻膠之外的材料也可以用于形成電鍍圖案。
0037
在種子金屬所有的暴露部分上電鍍支撐金屬層411a(參考圖4)。支撐金屬的優(yōu)選選擇是銅；可選的是具有良好導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率的金屬或合金。電鍍工藝產(chǎn)生的支撐金屬層基本是純的(至少99.0％，優(yōu)選地99.9％，更優(yōu)選地99.99％)，沒(méi)有不希望出現(xiàn)的添加物，諸如磷或硼，并顯示出可嚴(yán)格控制的晶粒尺寸。
0038
在層411a的所有暴露的部分上電鍍支撐金屬層411b(參見(jiàn)圖4)。此支撐金屬的優(yōu)選選擇是鎳，可選擇的還有與回流金屬(焊料)親和的金屬或合金。電鍍工藝產(chǎn)生的支撐金屬層基本是純的(至少99.0％，優(yōu)選地99.9％，更優(yōu)選地99.99％)，沒(méi)有不希望出現(xiàn)的添加物，諸如磷或硼，并顯示出可嚴(yán)格控制的晶粒尺寸。
0039
在支撐金屬層411b所有暴露的部分上電鍍至少一層犧牲金屬層412(參見(jiàn)圖4)。層412需要防止可焊接金屬411b的氧化，因此優(yōu)選包括至少部分是鈀，或部分是金，或是兩個(gè)單獨(dú)的鈀和金層412a和412b。層412是犧牲層，在回流過(guò)程中層412溶進(jìn)熔融的回流連接元件(焊球)中。
0040
去除剩下的光刻膠層。圖5的示意性截面圖是在加工工藝流程中裝置在這個(gè)點(diǎn)的狀態(tài)的快照。
0041
如通過(guò)蝕刻去除暴露的種子金屬層，從而電隔離或絕緣電鍍的支撐金屬和回流結(jié)合金屬的疊層從而形成島。每個(gè)島疊層代表一個(gè)可焊接表面。在這個(gè)工藝步驟中去除的暴露的種子金屬部分表示為圖5中的標(biāo)記541。去除暴露的種子金屬后，所述裝置具有圖1所示的外觀。獨(dú)立的島疊層作為裝置的接觸焊盤(pán)。
0042
額外的工藝步驟，未在圖5中示出，可以在每個(gè)接觸焊盤(pán)之間沉積所謂的阻焊劑(soler resist)(阻焊掩模)以更精密地限定回流金屬(焊料)的接觸區(qū)域。在另一個(gè)額外的工藝步驟中，未在圖5中示出，回流金屬連接元件(焊球)可以附著到每個(gè)接觸疊層。
0043
雖然參考說(shuō)明性的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但此描述不應(yīng)該以限制的意義去理解。對(duì)于說(shuō)明性的實(shí)施方式以及本發(fā)明的其它實(shí)施方式而言，參考此描述而對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的各種改進(jìn)和組合對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。例如，半導(dǎo)體芯片的材料可以包括硅、硅鍺、砷化鎵、或用于IC制造中的任何其它的半導(dǎo)體或化合物材料。
0044
作為另一個(gè)示例，襯底和半導(dǎo)體芯片之間的連接元件可以是金凸塊或點(diǎn)而不是回流元件。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括絕緣襯底，該襯底具有第一和第二表面以及從所述第一表面延伸到所述第二表面的多個(gè)金屬填充通路；和所述第一和第二表面具有接觸焊盤(pán)，每個(gè)所述焊盤(pán)包括到至少一個(gè)所述通路的連接疊層，每個(gè)疊層包括與所述通路金屬接觸的種子金屬層，所述種子金屬層能夠提供用于在其表面進(jìn)行電鍍的粘合及導(dǎo)電層；固定到所述種子金屬層的第一電鍍支撐層，在所述第一支撐層上的第二電鍍支撐層；和所述第二支撐層上的至少一個(gè)犧牲金屬層，所述支撐和犧牲金屬具有的純度至少為99.0％。
2.如權(quán)利要求
1所述的裝置，其中所述種子金屬層包括銅；所述第一電鍍支撐金屬層包括銅；所述第二電鍍支撐金屬層包括鎳；以及所述犧牲金屬層包括選自由鈀、金、銀、或其合金或組合物組成的組的金屬。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的裝置，其中至少一個(gè)所述接觸焊盤(pán)具有附著的回流金屬連接元件。
4.如權(quán)利要求
3所述的裝置，其中所述回流金屬連接元件包括錫、錫/銀、錫/銦、錫/鉍、錫/鉛、或其它錫合金、和銦。
5.如權(quán)利要求
1-4中任一權(quán)利要求
所述的裝置，其中所述電鍍支撐層和犧牲金屬層包括尺寸受控的晶粒。
6.一種半導(dǎo)體組件，包括半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片具有有源電路和在其上的至少一個(gè)金屬化層；直接置于所述金屬化層上的導(dǎo)電結(jié)合表面；所述結(jié)合表面具有到所述金屬化層的連接疊層，每個(gè)所述疊層包括與所述金屬化層接觸的種子金屬層，所述種子金屬層能夠提供用于在其表面進(jìn)行電鍍的粘合及導(dǎo)電層；固定到所述種子金屬層的電鍍支撐層；和在所述支撐層上的至少一個(gè)犧牲金屬層以使每個(gè)疊層限定一個(gè)芯片結(jié)合焊盤(pán)；附著到每個(gè)所述芯片結(jié)合焊盤(pán)的回流金屬連接元件；絕緣襯底，該絕緣襯底具有第一和第二表面和從所述第一表面延伸到所述第二表面的多個(gè)金屬填充通路；所述第一襯底表面具有的接觸焊盤(pán)處于與所述芯片結(jié)合焊盤(pán)匹配的位置，每個(gè)接觸焊盤(pán)包括到至少一個(gè)所述通路的連接疊層，每個(gè)所述疊層包括與所述通路金屬接觸的種子金屬層，所述種子金屬層能夠提供用于在其表面進(jìn)行電鍍的粘合及導(dǎo)電層；固定到所述種子金屬層的第一電鍍支撐層，在所述第一支撐層上的第二電鍍支撐層；以及所述第二支撐層上的至少一個(gè)犧牲金屬層，所述支撐和犧牲金屬具有的純度至少為99.0％；每個(gè)接觸焊盤(pán)附著到各自的芯片結(jié)合焊盤(pán)的回流金屬連接元件；和所述第二襯底表面具有位置適于連接到外部部分的接觸焊盤(pán)，每個(gè)接觸焊盤(pán)包括到至少一個(gè)所述通路的連接疊層，每個(gè)所述疊層包括與所述通路金屬接觸的種子金屬層，所述種子金屬層能夠提供用于在其表面進(jìn)行電鍍的粘合及導(dǎo)電層；固定到所述種子金屬層的第一電鍍支撐層，在所述第一支撐層上的第二電鍍支撐層；以及所述第二支撐層上的至少一個(gè)犧牲金屬層，所述支撐和犧牲金屬具有的純度至少為99.0％。
7.一種制造裝置的方法，包括以下步驟提供一種絕緣材料制成的襯底，所述襯底具有第一和第二表面和從所述第一表面延伸到所述第二表面的多個(gè)金屬填充通路；在所述第一和第二襯底表面上沉積連續(xù)的種子金屬層，從而能夠提供用于在其表面進(jìn)行電鍍的粘合及導(dǎo)電層；在所述第一和第二襯底表面上的所述種子金屬層上沉積光刻膠層，并且該光刻膠層被曝光和顯影，以形成窗口，從而選擇性地暴露所述種子金屬的某些部分；在所述種子金屬的這些暴露部分上電鍍第一支撐金屬層；在所述第一支撐金屬的所述暴露部分上電鍍第二支撐金屬層，所述第一和第二支撐金屬具有至少99.0％的純度；在所述第二支撐金屬的所述暴露部分上電鍍至少一個(gè)犧牲金屬層，所述犧牲金屬具有至少99.0％的純度；除去剩下的光刻膠層；并去除暴露的種子金屬層，隔離所述電鍍支撐金屬和犧牲金屬以形成島。
8.如權(quán)利要求
7所述的方法，其中所述島是接觸焊盤(pán)，并且進(jìn)一步包括將回流金屬連接元件附著到至少一個(gè)所述島接觸焊盤(pán)的步驟。
9.如權(quán)利要求
7或8所述的方法，其中所述種子金屬包括銅；所述第一支撐金屬包括銅；所述第二支撐金屬包括鎳；以及所述犧牲金屬選自由鈀、金、銀、和其合金或組合物組成的組。
專(zhuān)利摘要
一種裝置，包括絕緣襯底(101)，該襯底具有第一和第二表面(101a，101b)以及從所述第一表面延伸到所述第二表面的多個(gè)金屬填充通路(102)。所述第一和第二表面具有接觸焊盤(pán)(103，104)，每個(gè)焊盤(pán)包括到至少一個(gè)所述通路的連接疊層。所述疊層包括與所述通路金屬接觸的種子金屬層(110，銅)，所述種子金屬層能夠提供用于在其表面進(jìn)行電鍍的粘合及導(dǎo)電層；固定到所述種子金屬層的第一電鍍支撐層(111a，銅)，第二電鍍支撐層(11b，鎳)；以及在所述第二支撐層上的至少一個(gè)回流金屬結(jié)合層(112，鈀，金)。電鍍工藝產(chǎn)生的支撐層基本是純的(至少99.0％)，沒(méi)有不希望出現(xiàn)的添加物，諸如磷和硼，并顯示出可接近的受控的晶粒尺寸?；亓鹘饘龠B接部分(220、230)提供到芯片接觸焊盤(pán)和外部部分的連接或連接物。
文檔編號(hào)H01L21/28GK1998074SQ20058001977
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年6月17日
發(fā)明者D·C·艾博特 申請(qǐng)人:德克薩斯儀器股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan