br>[0052]在一些实施例中，可以跳过图2A中描述的原位金属表面清洗和/或图2D中描述的表面钝化工艺。
[0053]该方法可还包括将接合引线接合至第二芯片焊盘区域205的表面层。例如，该接合引线可接合至第二芯片焊盘区域205的铝表面层207。例如，该接合引线包括来自下述材料组的至少一种材料，该材料组包括铝、铜、金或银。可通过例如球接合、楔形接合或钉头接合来将该接合引线接合至第二芯片焊盘区域205。
[0054]随后，可以在第一芯片焊盘区域204的表面层上方(例如铜层211上方)沉积焊接材料。因此，焊接材料可以与第一芯片焊盘区域204的表面层相接触。例如该焊接材料可包括锡(Sn)。该方法还包括例如在焊料回流工艺中熔化该焊接材料和在第一芯片焊盘区域204内的铜层的至少一部分，以将第一芯片焊盘区域204焊接至外部结构。
[0055]正面边缘终端区域可以用作焊盘保护器，其可保护下面的金属层免受焊料或软焊料，其中没有进一步的复合物。可通过使用在钝化层上重叠TiWCu的掩模设计来创建该正面边缘终端区域。例如该掩模设计可在铜层的去除和TiW阻挡层的去除工艺期间(例如结合图1和图2B所描述的)实现。例如该掩模设计可布置为使得该TiW阻挡层和铜层的剩余部分能覆盖第一芯片焊盘且也覆盖第一芯片焊盘周围的电绝缘聚酰亚胺部分。这意味着例如TiW阻挡层和铜层可以大于第一芯片焊盘。例如，TiW阻挡层和铜层可以覆盖(例如，完全覆盖)导电材料206，和/或电绝缘材料208的一个或多个侧壁，和/或平行于芯片正面的电绝缘材料208的表面区域。
[0056]在氧气闪蒸工艺期间产生的任何氧化铜可以溶解在软焊料中。由于铜和氧化铜的后续产物的选择，该氧化铜可很容易去除，且可避免诸如镍基系统中面临的那些问题的问题。例如，氧化镍太困难以致不被溶解在普通软焊料中或者不可能被溶解在普通软焊料中，且因此用价格昂贵的金(Au)或银(Ag)的氧化物保护层来覆盖。
[0057]焊料中锡的含量越大，焊料轮廓越长且越热，且焊料连接的期望寿命越长，因此，例如更厚的Cu可被沉积，以便以简单方式来满足需求。根据需求可以采用该TiW和Cu层的厚度。
[0058]由于将接合引线接合至第二芯片焊盘区域和/或将焊接材料接合至第一芯片焊盘区域的实现，可达到包括用于焊接的芯片焊盘和用于引线接合的芯片焊盘的器件。此外，创建了用于制造商的选择，其中终端用户可在引线接合焊盘或可焊接焊盘之间选择。在不需要焊料的区，诸如用于引线接合的第二芯片焊盘区域205的Al表面，结构化掩模的设计方案可被实现为制造无TiWCu的焊盘。Cu和TiW的结构化使用廉价的湿法化学且易于掌握。
[0059]尽管关于附图只示出并描述了第一芯片焊盘区域和第二芯片焊盘区域的形成，但可以理解关于图1和图2A至2D描述的方法也可以适用于具有多于一个的第一芯片焊盘区域和可选一个或多个第二芯片焊盘区域的芯片，或适用于多于一个的芯片。例如，该方法可以适用于在相同芯片上创建多个具有铜表面层的第一类型芯片焊盘区域(例如，第一芯片焊盘区域)和多个具有铝表面层的第二类型芯片焊盘区域(例如，第二芯片焊盘区域)。该方法也可通过晶片或衬底的批处理来执行，其可以包括多个半导体芯片，例如十几个、或数百个或数千个半导体芯片。
[0060]尽管锡基焊料(引线和无引线)可以创建N1-Sn金属间相，其为在Ni和焊料之间的良好的电学和机械接触作准备，但是Ni需要氧化保护。例如，在使用剥离技术结构化的Al (Si)Cu-T1-NiV-Ag金属层系统中，Ag作为Ni的氧化保护的使用仅有限地完成该任务。例如，对于厚度为100nm的Ag，在温度高于100°C时可能发生显著的氧扩散，其可能导致Ni氧化以及焊接问题。可能需要精心的工艺控制来避免焊接问题。例如，该TiWCu堆叠能够避免该工艺限制。自然氧化铜可充当钝化，其可通过标准焊剂系统去除。文中描述的一个或多个实施例可避免这些问题。
[0061]另一个金属层系统，例如NiP-Au或NiP-Ag沉积，通常可通过电化工艺来执行，其中通过钝化开口或预电镀指定正面焊盘。由于没有剥离光刻胶，在NiP-Au(或Ag)沉积之前对Al表面层更好的清洗，以便达到更好的机械粘附性和电接触。其也可以与无引线焊接兼容，因为厚镍层可以不完全被无引线焊接所消耗并且也可以对于制造相对便宜。可是，正面边缘终端(例如，对下层焊盘边缘区域面积免于焊接/软焊接的保护)可能在技术上太难而无法实现。文中描述的一个或多个实施例可避免这些问题。
[0062]对于经由湿法化学蚀刻的AlCu-Cu金属层系统，Cu蚀刻化学物例如在锯框架中或在无铜芯片焊盘上可能与Al表面不兼容。此外，在铜焊盘在正向电势处的情况下，硫或磷模塑料中可能发生铜迀移问题。文中描述的实施例避免了这些问题。
[0063]结合上面或下面描述的实施例，更多细节和方面被提到(例如半导体芯片、第一芯片焊盘、第二芯片焊盘、阻挡层、铜层、焊接材料和接合引线)。图2A-2D所示的实施例可以包括一个或多个可选附加特征，其对应于结合所提概念或一个或多个上述(例如图1)或下述(例如图3)的实施例提到的一个或多个方面。
[0064]图3示出了根据实施例的半导体芯片300的示意性图解。
[0065]半导体芯片300包括第一芯片焊盘204和第二芯片焊盘205。
[0066]第一芯片焊盘204包括主要包含铜的表面层211，并且第二芯片焊盘205包括主要包含铝的表面层207。
[0067]由于在芯片正面上的芯片焊盘的实现(例如Cu或Al的金属焊盘)，可产生具有通用芯片连接可能性的芯片封装。
[0068]可选择地，第一芯片焊盘204还包括钛钨阻挡层，例如根据图1和图2A-2D所述的在第一芯片焊盘204的表面层211下的钛钨阻挡层209。
[0069]例如，第一芯片焊盘204和第二芯片焊盘205可形成在芯片正面上。
[0070]例如，半导体芯片300还包括沉积在第一芯片焊盘204的表面层上的焊接材料312。该半导体芯片300可还包括接合至第二芯片焊盘205的表面层的接合引线313。该半导体芯片300、焊接材料312和接合引线313可包含已经在图1和图2A-2D的实施例中所描述的半导体芯片、焊接材料和接合引线的一个或多个或全部特征。
[0071]由于在芯片正面上的芯片焊盘的实现(例如，Cu或Al金属焊盘)，各种芯片封装和他们的内部互连，例如用于焊接连接的铜焊盘、或例如用于Al楔形、Cu或Au针头引线接合连接的Al焊盘，可被优化设计或根据用户的愿望(芯片直接交付)设计。通过将是无铜的要求也可以在芯片上制造有Cu迀移倾向的焊盘。
[0072]结合上面描述的实施例，更多细节和方面被提到(例如半导体芯片、第一芯片焊盘、第二芯片焊盘、阻挡层、铜层、焊接材料和接合引线)。图3所描述的实施例可包括一个或多个可选附加特征，其对应于结合所提概念或一个或多个上述(例如图1或图2A-2D)的实施例提到的一个或多个方面。
[0073]各种实施例涉及TiWCu可焊接正面金属(SFM)和/或优化的铜基可焊接芯片正面。
[0074]相较于普通焊接正面金属化，各种实施例提供了明显更容易、更通用、更廉价和质量上尚等级的解决方案。
[0075]各种实施例涉及结合适当的用于芯片正面的制造工艺的牢固的金属层系统AlCu-TiW-Cu，可以被廉价地焊接，其应用在各种领域中是通用的，且适合于引线和无引线焊接。各种实施例提供了与有机基钝化(用来封装模塑化合物的作为粘附性促进剂的酰亚胺)结合的良好或优化的电机械粘附性，例如其不会破坏或损害Al表面。
[0076]各种实施例遵循焊接伴随物越少可以越容易掌握或控制金属系统的原则。在这种情况下，焊接伴随物