[发明专利]制造裸片的金属垫片结构的方法、裸片配置和芯片配置

说明书

技术领域

各种实施方式通常涉及用于制造裸片（die）的金属垫片结构的方法、用于制造芯片焊垫的方法以及裸片配置和芯片配置。

背景技术

传统地，将铝（Al）上焊接金（Au）垫片已经被用作互连。铝垫片金属化具有良好的自钝化性质。然而，关于高温需求（例如，温度大于150℃），例如，就可靠性而言，由于诸如金属相形成和Kirkendall空隙而导致对金的界面受到限制。半导体工业主要通过采用两个途径来克服这些可靠性限制并避免因选择实施Au垫片金属化的昂贵花费。

第一，可将铜（Cu）线应用在Al垫上从而如果可控制配线焊接工艺的机械冲击，可显著增加使用期限。

第二，例如，可通过例如镍-磷（NiP）或者钯（Pd）或者金（Au）的无电电镀沉积执行垫片增强片上金属化（pad enforcement over pad metallization，OPM）。如图1所示，例如钯OPM的OPM102可以例如涂覆在例如Al垫片的金属垫片104上。OPM102可为Au配线形成可靠的界面但也可用于铝或铜互连。用作垫片抛光的可选的Au焊瘤（Au-flash）可提高垫片的抗氧化能力。用于OPM的无电电镀的好处是可以仅在垫片金属化层104（例如，再分布层（redistribution layer，EDL））上进行金属的生长。因为不存在与诸如聚酰亚胺或者钝化层的绝缘材料106的反应，因此，不存在OPM对侧壁108的粘附。在电镀后（例如：无电电镀）沿侧壁处会有无穷小的间隙112，所述无穷小间隙112是可以接受的。然而，例如，在数据保持烘烤过程中，当施加热处理时，无定形沉积NiP层可在大约350℃下结晶并可引起NiP层（即，OPM层）的收缩和/或酰亚胺形状的改变，这将扩大侧壁处的间隙。扩大的更宽的间隙112为后续工艺步骤打开通路，诸如，可能接触金属垫片（例如Al垫片和NiP层）的界面的Au焊瘤。随后的这些接触面可被作为OPM和酰亚胺/钝化层之间的间隙而被攻击。因此，对于打开的腔封装，例如，用于绝缘芯片的封装工艺，芯片可被诸如封装材料的凝胶覆盖，并且间隙会导致在危险环境下的侵蚀。如图2和图3示出了可选的OPM装置。

发明内容

各种实施方式提供了用于制造裸片的金属垫片结构的方法，所述方法包括：在裸片的封装材料之间形成金属垫片，其中，所述金属垫片和封装材料被间隙彼此分开；以及在所述间隙中形成额外的材料于以使所述间隙的至少一部分变窄。

附图说明

在附图中，不同示图中的相似参考符号一般表示相同部分。附图没必要按比例绘制，而是将重点放在阐明本发明的原理上。在以下描述中，参考以下附图描述本发明各种实施方式，在附图中：

图1示出了使用比例酰亚胺工艺制造的裸片的金属垫片；

图2示出了使用非比例酰亚胺工艺制造的裸片的金属垫片；

图3示出了使用预涂层（ProCoat）工艺制造的裸片的金属垫片；

图4示出了根据实施方式的用于制造裸片的金属垫片结构的方法；

图5A至图5F示出了根据实施方式的用于制造裸片的金属垫片结构的方法；

图6示出了根据实施方式的用于制造芯片的焊垫的方法。

图7示出了根据实施方式的裸片配置。

具体实施方式

以下具体描述参考以示例的方式示出特定细节的附图和其中可以实践本发明的实施方式。

此处使用的词“示例性”意指“用作实例、例证或者示例”。此处描述的任何实施方式或者设计作为“示例性的”，没必要解释成比其他的实施方式或设计更优选或有优势的。

关于在侧面或表面“上”形成沉积材料的词语“上”，此处可用作表示沉积材料可“直接”形成于所述侧面或表面“上”，例如，与所指的侧面或表面直接接触。关于在侧面或表面“上”形成沉积材料的词语“上”，此处可用作表示沉积材料可“间接”形成于所指侧面或表面“上”，一层或多层附加层设置在所指侧面或表面与沉积材料之间。

各种实施方式提供一种用于封闭间隙，例如，形成在金属垫片结构和隔离体之间的间隙的方法。根据各种实施方式的方法可避免额外的光刻层和/或步骤。

图4示出了用于制造裸片的金属垫片结构的方法。方法400可包括：

在裸片的封装材料之间形成金属垫片，其中，金属垫片和封装材料被间隙彼此分开（410中）；以及

在间隙中形成额外的材料使间隙（420中）的至少一部分变窄。

图5示出了用于制造裸片的金属垫片结构的方法500。