[发明专利]半导体装置及用于制造半导体装置的方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其包括：

半导体裸片，其包括铜柱；

半导体元件，其包括电性接点及位于所述电性接点上的表面处理层，其中所述表面处理层的材料为镍、金及钯中的至少两者的组合；以及

焊料层，其位于所述铜柱与所述表面处理层之间，所述焊料层包括主焊料部分、第一金属间化合物及第二金属间化合物，其中所述第一金属间化合物包括顶部层及底部层，所述顶部层接触所述铜柱，所述底部层接触所述表面处理层，所述第二金属间化合物不连续地形成在所述主焊料部分中，所述第一金属间化合物包括铜、镍及锡中的两者或两者以上的组合，且所述第二金属间化合物包含金与锡的组合、钯与锡的组合或金与锡的组合及钯与锡的组合两者。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一金属间化合物的所述顶部层及所述底部层的材料相同。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述半导体元件为裸片或中介层，且所述电性接点为铜焊垫。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一金属间化合物与所述第二金属间化合物的组合相对于所述焊料层的体积比小于80％。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一金属间化合物包含Cu₆Sn₅，且所述第一金属间化合物的所述Cu₆Sn₅相对于所述焊料层的体积比为约15％。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述焊料层的厚度为约5μm到约30μm。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述第一金属间化合物相对于所述焊料层的体积比大于所述第二金属间化合物相对于所述焊料层的体积比。

8.一种半导体装置，其包括：

半导体裸片，其包括电路层、暴露部分所述电路层的保护层及位于所述电路层经暴露的部分上的晶种层；

铜柱，其位于所述晶种层上；

半导体元件，其包括焊垫及位于所述焊垫上的表面处理层；及

焊料层，其位于所述铜柱与所述表面处理层之间，所述焊料层包括主焊料部分、第一金属间化合物及第二金属间化合物，其中所述第一金属间化合物包括顶部层及底部层，所述顶部层接触所述铜柱，所述底部层接触所述表面处理层，所述第二金属间化合物不连续地形成在所述主焊料部分中，且所述第一金属间化合物的体积与所述第二金属间化合物的体积之和小于所述焊料层的体积的80％。

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述第一金属间化合物包括铜、镍及锡中的两者或两者以上的组合，且所述第二金属间化合物包含金与锡的组合、钯与锡的组合或金与锡的组合及钯与锡的组合两者。

10.根据权利要求8所述的半导体装置，其进一步包含衬底，其中所述半导体裸片通过所述半导体元件电连接至所述衬底。

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其进一步包含封装材料，所述封装材料包覆所述半导体裸片、所述半导体元件及所述衬底的一部分表面。

12.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述第一金属间化合物相对于所述焊料层的体积比大于所述第二金属间化合物相对于所述焊料层的体积比。