器件。
[0030]至少位于第一芯片焊盘区域之外的铜层的部分的去除可通过用第一蚀刻剂蚀刻铜层来执行。至少位于第一芯片焊盘区域之外的阻挡层的部分的去除可通过用可不同于第一蚀刻剂的第二蚀刻剂蚀刻阻挡层来执行。
[0031]蚀刻至少位于第一芯片焊盘区域之外的铜层的部分不覆盖至少在第一芯片焊盘区域之外的阻挡层的部分。阻挡层可以用作抵抗第一蚀刻剂的蚀刻停止层，且例如可保护任何下层特征或芯片正面上的层免受第一蚀刻剂。例如阻挡层可保护第二芯片焊盘区域或其他导电结构(例如测试或监测结构)免受用于蚀刻铜层的第一蚀刻剂。
[0032]图2A至2D示出了根据实施例的形成芯片焊盘的方法的示意性图解。
[0033]如图2A所示，半导体芯片201的芯片焊盘204、205可以包括形成在芯片正面202上方预先确定位置中的导电材料206、207。例如，第一芯片焊盘区域204包括导电材料206，其可以与芯片上的器件的第一有源元件电接触。例如，这可以是晶体管的第一源/漏区。例如，该第二芯片焊盘区域205可以包括导电材料207，其可以与芯片上的器件的第二有源元件电接触。例如，这可以是晶体管的栅区。芯片背面203也可包括背面接触，其可以与芯片上的器件的第二有源元件电接触。例如，这可以是用于晶体管的第二源/漏区的背面金属化层。
[0034]电绝缘材料208可被沉积或形成在芯片焊盘区域204、205上方。该电绝缘材料208部分围绕芯片焊盘区域204、205的部分。电绝缘材料中预先限定的位置中形成的孔暴露芯片焊盘区域204、205中的每一个的至少一部分(在芯片正面表面处的导电材料206、207)。例如，该电绝缘材料208可在某些预先限定的位置处被去除，例如，从每个芯片焊盘区域204、205上方的区域去除。
[0035]该电绝缘材料208可包括例如聚酰亚胺或由例如聚酰亚胺组成。导电材料206、207可包括例如铝或由例如铝组成。例如，导电材料206、207可包括或具有主要为铝的组成，例如可具有大于50%的铝含量，或大于90%，或大于99 %。
[0036]可选择地、可替换地或附加地，在芯片正面202上方沉积阻挡层之前，可以将由箭头214代表的非氧化等离子体施加至芯片正面202 (见图2A)。该非氧化等离子体可被施加至芯片作为原位金属表面清洗。例如，该非氧化等离子体可以为Ar+溅射清洗，其可以在SFM(可焊正面金属)沉积之前执行。例如，在清洗期间从芯片焊盘的表面(例如从导电材料206、207)去除氧化铝。
[0037]由于氧化铝的清洗和/或去除，可实现与后续层，例如后续覆盖的阻挡层和铜层SFM(如TiWCu)更好的电和机械接触。钝化层上的金属再沉积可能引起泄露电流，可是其可通过选择合适的工艺参数来避免。
[0038]图2B示出了在芯片正面202上方TiW阻挡层209的沉积215 (如结合图1描述的)。可以沉积该阻挡层使得其例如共形地覆盖例如芯片焊盘区域204、205，电绝缘材料208和电绝缘材料208的孔的一个或多个侧壁。
[0039]沉积阻挡层209之后可以沉积铜层211，例如，如方法100的120中所描述的。铜层可例如共形地覆盖或可形成在阻挡层209上方。例如，铜层211可直接形成在TiW阻挡层209上。
[0040]例如，TiW和/或Cu的沉积可通过诸如蒸发或溅射沉积的沉积工艺来执行。
[0041]铜层211可用作焊接伴侣(partner)，其对于引线和无引线焊接连接可以是理想的。该阻挡层(TiW) 209可用作铝基芯片金属化，例如芯片焊盘区域204、205的导电材料206、207和焊接伴侣(Cu)之间的机械粘附性促进剂，
[0042]由于例如TiW和Cu材料的选择以及对应的沉积所选材料的沉积方法，可避免剥离结构化，其避免了不想要的剥离残余的产生，以及芯片焊盘的不充分清洗。此外，用来达到TiW和相邻金属层(例如下方的Al和上方的Cu)之间的良好粘附性的金属间相可相对是薄的。因此，可从一开始就避免厚且通常易碎的金属间相。
[0043]图2C示出了位于至少第一芯片焊盘区域204之外铜层211的部分被去除(例如，如结合图1描述)以及位于至少第一芯片焊盘区域204之外TiW阻挡层209的部分被去除(例如，如结合图1描述)。例如，图2C示出了正被执行的SFM结构化。
[0044]通过第一蚀刻剂的对铜层211的Cu的蚀刻由于通过TiW阻挡层的保护而在不损坏铝和/或硅区的情况下执行。例如，可保护芯片焊盘区域204、205的导电材料206、207。该第一蚀刻剂例如可包括磷酸或硫酸。
[0045]随后，通过第二蚀刻剂对阻挡层209的TiW蚀刻不可能引起对Al、硅、酰亚胺或氧化物的损坏。该第二蚀刻剂例如可以是过氧化氢(H2O2)。TiW可以被选择作为如其他材料的阻挡层209，例如纯Ti不能被软H2O2蚀刻结构化。
[0046]去除位于第一芯片区域204之外的铜层211和阻挡层209的部分导致从第二芯片焊盘区域205去除的铜层211和阻挡层209。可是铜层211和阻挡层209的剩余部分保留在第一芯片焊盘区域204内。因此，被去除的铜层211和阻挡层209暴露了第二芯片焊盘区域205 (例如暴露第二芯片焊盘区域205的导电材料207)。铜层211和阻挡层209的剩余部分仍然覆盖第一芯片焊盘区域204的第一导电材料206。铜层211的剩余部分形成第一芯片焊盘区域204的表面层，例如第一芯片焊盘的表面层。
[0047]当通过去除位于第一芯片区域之外的铜层211和阻挡层209而暴露铝第二芯片焊盘区域205时，第二芯片焊盘区域的表面层为主要包括铝的导电材料207。
[0048]对于低焊剂焊接系统，可以在阻挡层209上方沉积铜层211之后可选择地用氧化保护层，例如银或金的氧化保护层覆盖铜层211。该氧化保护层的沉积可直接在铜层211的沉积之后执行或在铜层211的沉积之后的后续工艺中执行。例如，在去除位于第一芯片区域204之外的铜层211和阻挡层209的部分之后，仍然覆盖第一芯片焊盘区域204的第一导电材料206的铜层211的剩余部分可以可选择性地通过在该铜层211的剩余部分上方沉积氧化保护层而用氧化保护层覆盖。
[0049]由于选择TiW作为铝基芯片金属化和焊接伴侣Cu之间的阻挡层和机械粘附性促进层，可从Cu蚀刻保护该Al焊盘。由于其对应蚀刻剂的选择，可以侵蚀Al表面的Cu的化学结构化例如通过实现TiW阻挡层而可以被避免。此外，用H2O2进行的TiW结构化可以是可能的，由此不侵蚀衬底上的例如AlCu和/或Al的钝化材料和金属化材料(例如，在工艺控制监控中或在芯片自身上)。尽管目标在Ti20% W80%处，但化合物组成的变体在蚀刻化学工艺窗口内可以是可能的。
[0050]如图2D，该方法还包括由箭头216所表示的施加氧等离子体至芯片正面。例如该氧等离子体可至少施加至第二芯片焊盘区域的表面层。该氧等离子体可用于在暴露的第二芯片焊盘区域205的表面层上创建氧化铝钝化层。例如在氧气(O2)闪蒸工艺期间也在暴露的第一芯片焊盘区域204的表面层上可以产生氧化铜。
[0051]由于用于执行芯片正面202的表面钝化而在TiWCu结构化之后施加氧气(O2)等离子体工艺，在敞开放置的铝焊盘上可以创建轮廓分明的质量氧化铝层。这可以保证用于引线接合的稳定表面并且也可以在后续工艺期间保护免受侵蚀，例如在芯片个体化(例如划片)期间来自去离子水(DI水)的侵蚀，或在芯片焊接期间来自软焊料的侵蚀，或在软焊料清洗之后或在结合焊剂的回流工艺期间来自DI水的侵蚀。此外，它从金属残留物清洗掉钝化物(聚酰亚胺)，因此避免了泄漏电流并提供了轮廓分明的酰亚胺表面以用于至模塑料的良好粘附性，尽管可能发生酰亚胺层的干燥。<