[发明专利]金属互连结构的形成

说明书

本发明涉及一种电子结构，它包括一种用于将金属镀层和金属表面相结合的金属互连结构，并涉及形成该电子结构的方法。

在将铜镀到具有盲孔形式的微通路上时，一般都采用无电镀来把铜敷在盲孔的侧壁和金属底表面上以提供电气公共端供随后把铜电镀在无电镀的铜层上之用。镀铜的盲孔的可靠性取决于盲孔上铜的镀层与金属底表面之间的附着结合力。如果附着结合比较弱，则在热应力测试或持续的现场工作期间铜的镀层将可能与底下的金属表面分离。类似的可靠性的考虑在其它几何形状中也存在，例如在沟道中沟道的底部金属表面上的铜镀层也一样。

因此，需要一种方法来在所镀的铜和其上镀着铜的金属表面之间提供牢固的结合。

本发明提供一种形成一种结构的方法，包括下列步骤：

提供在电介质层内部有一金属片的基片。所说的金属片包括一种金属：

用激光钻透电介质层并部分钻透金属片而形成一个盲开口，所说的激光钻孔生成一个金属突起，它和金属片的一部分形成整体，所说的金属突起具有金属丝缕而使每根金属丝缕含有金属和电介质层的至少一种组成元素；以及

蚀刻掉金属突起的一部分以形成金属的互连结构，该结构与金属片的一部分是整体并且伸出到盲开口中。

本发明提供一种结构，包括：

在电介质层内部具有金属片的基片，所说的金属片包括一种金属；

穿过电介质层并部分穿过金属片的盲开口；

连结在盲开口的盲表面上并伸向盲开口中的一种金属互连结构，其中的金属互连结构是和金属片的一部分连成整体，其中的金属互连结构含有金属纤维，且其中的每条金属纤维具有弯曲的几何形状并有它自己独特的成分，它包括从一组物质中选择的材料，这组物质包括金属、电介质层的至少一种组成元素，以及它们的组合。

本发明具有下列优点，即可在诸如镀好的铜这样的金属镀层和接受金属镀层的金属表面之间提供牢固的结合，这样可明显地改进镀层结合的可靠性。

本发明具有这样的优点，即提供足够牢固的镀层结合，以便即使在没有本发明时很难甚至不可能电镀的金属表面仍能在金属表面上镀敷。

本发明的优点是在各种不同的几何形状中，包括镀敷的盲孔和镀敷的沟道中形成可靠的镀层。

图1表明按照本发明的优选实施例的在电介质层内部具有金属片的基片的前截面图。

图2表明图1在激光钻进电介质层及透过金属片的顶部从而在基片中形成一个盲开口和连接到盲开口的盲表面的一部分上的金属突起的情形。

图3表明图2在金属突起已被蚀刻掉后形成一个金属互连结构的情形。

图4表明图2的基片的顶视图，其中的盲开口包括盲孔。

图5表明图4在盲孔中已形成了金属互连结构的情形。

图6A、6B、6C和6D表明图4的金属互连结构，这是真正转化为实际情形。

图7表明图2的基片的顶视图，其中的盲开口包括盲沟道。

图8表明图6在盲沟道中已形成了金属互连结构的情形。

图9表明图2的基片的顶视图，其中的盲开口包括盲通路，且在盲通路中已形成了金属互连结构。

图10表明图3在带有复盖侧壁、盲开口的盲表面及金属互连结构的金属镀层的情况。

图11表明图10在带有充填盲开口的金属镀层以形成一个金属塞的情况。

图12表明图10在去掉了围绕在金属栓周围的电介质层的材料后的情况。

图1表示按照本发明的优选实施例的在电介质层12内部具有金属片14的基片10的前截面图。金属片14包括一种能够用一种金属镀层材料加以镀覆的金属。金属片14最好包括铜，但或者也可以包括别的能被蚀刻的金属，例如铜合金、黄铜、青铜、以及钯。电介质层12最好包括有机电介质材料，尤其是例如具有二氧化硅填充物的烯丙聚苯撑乙醚树脂。其它可以用在电介质层12的电介质材料包括聚酰亚胺、环氧树脂、以及填充二氧化硅的聚四氟乙烯电介质材料。