半导体芯片及形成芯片焊盘的方法
【技术领域】
[0001]实施例涉及芯片焊盘并且特别涉及一种半导体芯片及形成芯片焊盘的方法。
【背景技术】
[0002]虽然市场上存在可焊芯片背面，但是可焊芯片正面的制备是大得多的挑战。可焊正面的技术挑战是结合制备工艺找到能应对多种方面的材料系统。这些包括良好的电接触性质、良好的机械接触性质、良好的可焊接性、与电子器件需求的兼容性，例如没有表面泄漏电流、与各种芯片表面的兼容性，例如与钝化和金属化材料可兼容，无腐蚀，显示良好的与模塑材料的粘附性以及可接合至诸如铜(Cu)、招(Al)和金(Au)线接合的线接合。此外，制备工艺应当是廉价的、能够大处理窗口(processing windows)(例如能够高产能)，以及适合于铅焊料和无铅焊料。
【发明内容】
[0003]一些实施例涉及形成芯片焊盘的方法。该方法包括在芯片正面上方沉积阻挡层，以及在沉积阻挡层之后沉积铜层。该方法还包括去除至少位于第一芯片焊盘区域之外的铜层部分，其中第一芯片焊盘区域内铜层的剩余部分形成该芯片焊盘的表面层，以及去除至少位于第一芯片焊盘区域之外的阻挡层部分。
[0004]一些实施例涉及半导体芯片。该半导体芯片包括第一芯片焊盘和第二芯片焊盘。该第一芯片焊盘包括主要包含铜的表面层，并且该第二芯片焊盘包括主要包含铝的表面层。
【附图说明】
[0005]下面将仅作为示例并参照附图描述设备和/或方法的一些实施例，其中:
[0006]图1示出根据各种实施例的形成芯片焊盘的方法的流程图；
[0007]图2A至2D示出了根据各种实施例的形成芯片焊盘的方法的示意性图解；以及
[0008]图3示出了根据各种实施例的半导体芯片的示意性图解。
【具体实施方式】
[0009]现在将参照附图更全面描述各种示例实施例，在这些附图中图示了一些示例实施例。在附图中，为了清楚起见，可以放大各线、层和/或区域的厚度。
[0010]因此，虽然示例实施例能够具有各种修改和替换的形式，但其实施例在附图中是作为示例示出且将在本文中进行详细描述。然而，应该理解，不意图将示例实施例限制为特定公开的形式，而是相反地，示例实施例覆盖了落在本公开的范围内的所有修改、等效和替换。遍及附图的描述，相似的附图标记指代相似或类似元件。
[0011]应当理解，当元件被称为“连接”或“耦合”至另一元件时，其可以是直接连接或耦合至其他元件，或者可存在中间元件。相比之下，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”至另一元件时，将不存在中间元件。描述元件之间关系所使用的其他词应当按类似的方式来解释(例如，“在......之间”对“直接在......之间”，“邻近”和“直接邻近”等等)。
[0012]本文中使用的术语只是为了描述特定实施例的目的而不意在限制示例实施例。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文明确另有指示。还应当理解，术语“包括”、“包含了”、“包含”和/或“包含了”当在本文中使用时指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或他们的组的存在或附加。
[0013]除非另有限定，本文中使用的所有术语(包含技术和科学术语)具有与示例实施例所属于的领域普通技术人员通常理解的相同的含义。还应当理解，例如在通常使用的字典中限定的那些术语的术语应当被解释为具有与相关领域上下文中的它们的含义相一致的含义并且不应当解释为理想的或过度正式的意思，除非在文中明确这样限定。
[0014]图1示出了根据一个实施例的形成芯片焊盘的方法100的流程图。
[0015]方法100包括在芯片正面上方沉积110阻挡层以及在沉积阻挡层之后沉积120铜层。
[0016]方法100还包括去除130至少位于第一芯片焊盘区域之外的铜层的部分。在第一芯片焊盘区域内铜层的剩余部分形成该芯片焊盘的表面层。
[0017]方法100还包括去除140至少位于第一芯片焊盘区域之外的阻挡层的部分。
[0018]由于在芯片正面上方沉积阻挡层和铜层以及去除至少位于第一芯片焊盘区域之外的铜层部分和阻挡层部分，例如可以形成具有铜表面层的芯片焊盘和没有铜表面层的芯片焊盘。
[0019]方法100可被实现为形成芯片的芯片焊盘。该芯片可以包括衬底(例如半导体衬底或玻璃衬底)和一个或多个电绝缘层和/或导电层，例如它们可以被堆叠在芯片的正面上。半导体芯片可包括半导体衬底材料，且可包括一个或多个芯片中的集成电路器件。例如，该芯片可以是功率半导体芯片或CMOS半导体芯片。集成电路器件可包括例如一个或多个晶体管，例如功率晶体管，例如MOSFET或IGBTjP /或一个或多个二极管。
[0020]该半导体芯片可以是可包含半导体衬底或晶片的部分的半导体管芯。例如，该半导体衬底可以是硅基半导体衬底或碳化硅基半导体衬底或砷化镓基半导体衬底或氮化镓基半导体衬底。
[0021]该芯片可包括芯片正面和芯片背面。与该芯片的衬底的基本垂直边缘(例如起因于使芯片衬底与其他部分分离)相比，芯片的主表面或芯片正面可以是横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衬底的表面的顶部上的金属层、绝缘层和/或钝化层或这些层中的一个的表面的衬底的表面。例如，芯片正面可以是其处形成芯片的有源元件的面。例如，在功率半导体芯片中，芯片正面可以是其处形成第一源/漏区和栅区的芯片的面，以及芯片背面可以是其处形成第二源/漏区的芯片的面。例如，更复杂的结构可以被设置在芯片正面处而不是芯片背面处。
[0023]芯片焊盘区域可以包括在芯片正面或表面处和/或上的导电接触区域。该芯片焊盘区域可以电连接至该芯片的集成电路器件的至少一个电有源元件。例如，芯片焊盘区域可电连接至有源源/漏区，且芯片焊盘区域还可电连接至有源栅区。在其他示例中，芯片焊盘区域和另外的芯片焊盘区域可电连接(例如短路)至相同有源元件。芯片焊盘区域可直接连接至电有源元件，或可选择地通过一个或多个互连或中间层。芯片焊盘区域还可用于提供芯片的集成电路器件的至少一个电有源元件和外部结构和/或外部电路之间的电连接。
[0024]该阻挡层可以是用作蚀刻停止层的层和/或扩散阻挡层。例如，以方法100沉积的阻挡层可以是可以被沉积在整个芯片正面上方的金属层。
[0025]该阻挡层209可以是钛钨(TiW)层。例如，钨含量的范围可以从60%至90%，例如70%至85%。例如，该阻挡层209可以具有Ti。.#。.8的组成。该钛钨层可以具有在20nm至约200nm之间的平均厚度，例如约50nm至约150nm。
[0026]以方法100沉积的铜(Cu)层也可被沉积在整个芯片正面上方。例如，该铜层可被沉积在阻挡层上方或直接沉积在阻挡层上。
[0027]该铜层211主要可以为铜。例如，该铜层可具有大于50%的铜含量，例如大于90%,例如大于99%。该铜层可以具有在0.5 μ m至50 μ m之间的平均厚度，例如约I μ m至50 μ m0该铜层厚度可以取决于晶片/芯片的弓限(bow restrict1n)、使用的焊接系统和扩散电阻而被选择。
[0028]去除至少位于第一芯片焊盘区域之外的铜层的部分可以不覆盖至少位于第一芯片焊盘区域之外的阻挡层的部分。然后，至少在第一芯片焊盘区域之外的位置处随后也可以去除阻挡层。
[0029]由于在芯片正面上方沉积阻挡层和铜层以及去除至少位于第一芯片焊盘区域之外的铜层的部分和阻挡层的部分，在表面处可以形成具有不同材料的不同芯片焊盘，例如其可创建具有可焊和可接合芯片焊盘两者的通用