[发明专利]铜镀层集成电路焊点的结构和方法

权利要求书

1．用于集成电路焊点的一种金属结构，该集成电路具有铜互连镀层，该结构包括：

未氧化铜的焊点表面；和

沉积在所述铜表面上的可焊接金属层，其250的铜扩散系数小于1×10E-23cm²/s并且厚约0.5-1.5μm。

2．根据权利要求1的焊点结构，其中，所述可焊接金属层选自铂、铑、铱和锇。

3．位于具有铜互连镀层的集成电路上的金属丝与焊点间的冶金学连接的一种结构，其包括：

未氧化铜的焊点表面；

沉积在所述铜表面上的阻挡金属层，其250的铜扩散系数小于1×10E-23cm²/s并且厚约0.5-1.5μm；

可焊金属的最外层，其250的阻挡金属扩散系数小于1×10E-14cm²/s并且厚度小于1.5μm；以及

焊接于所述最外可焊金属上的所述金属丝之一。

4．根据权利要求3的结构，其中所述阻挡金属层选自镍、钴、铬、钼、钛、钨及其合金。

5．根据权利要求3的结构，其中所述可焊金属层选自金、铂、钯和银。

6．根据权利要求3的结构，其进一步包括位于所述未氧化铜和所述阻挡金属层之间的薄种籽金属层。

7．根据权利要求6的结构，其中所述种籽金属为钯或锡。

8．根据权利要求3的结构，其中所述金属丝选自金、铜、铝及其合金。

9．在具有铜互连镀层的集成电路上，用于金属丝和焊点之间冶金学连接的一种结构，包括：

未氧化铜的焊点表面；

沉积在所述铜表面上的第一阻挡金属层，其250的铜扩散系数小于1×10E-23cm²/s并且厚约0.5-1.5μm；

位于所述第一阻挡金属层上的第二阻挡金属层，其250的第一阻挡金属

扩散系数小于1×10E-14cm²/s并且厚度小于1.5μm；

厚度约0.02-0.1μm的可焊金属最外层；以及

焊接于所述最外可焊金属上的所述金属丝之一。

10．根据权利要求9的结构，其中所述第一阻挡金属层选自镍、钴、铬、钼、钛、钨及其合金。

11．根据权利要求9的结构，其中所述第二阻挡金属层选自钯、钴、铂和锇。

12．根据权利要求9的结构，其中所述可焊金属层选自金、铂和银。

13．根据权利要求9的结构，其进一步包括位于所述未氧化铜和所述第一阻挡金属层之间的薄种籽金属层。

14．根据权利要求13的结构，其中所述种籽为钯或锡。

15．根据权利要求9的结构，其中所述金属丝选自金、铜、铝及其合金。

16．在具有铜互连镀层的集成电路上，于金属丝和焊点之间形成冶金学连接的一种方法，其包括步骤：

使所述焊点的所述铜镀层表面活化，沉积种籽金属：

经无电沉积镀覆一阻挡金属层，所述阻挡金属250的铜扩散系数小于1×10E-23cm²/s并且厚约0.5-1.5μm；

经无电沉积镀覆可焊金属最外层，所述可焊金属250的阻挡金属扩散系数小于1×10E-14cm²/s并且厚度小于1.5μm；以及

将所述金属丝之一焊接到所述最外可焊金属上。

17．根据权利要求16的方法，其中所述金属丝焊接步骤包括球焊或楔焊。

18．根据权利要求16的方法，其中所述焊点经一种方法形成，该方法包括：

在所述集成电路的整个表面沉积保护性外覆层，包括具有铜镀层的表面部分；并且

经光刻技术打开所述外覆层的选定区域，使所述铜镀层的表面外露。

19．根据权利要求18的方法，其在所述打开步骤后，进一步包括清洁步骤，是将所述外露铜表面浸入硫酸、硝酸或任何其他酸的溶液中。

20．根据权利要求16的方法，其中所述活化步骤包括将焊点浸入起催化作用的金属氯化物溶液中。