[发明专利]用于铜金属化集成电路的丝焊工艺

权利要求书

1．一种用于金属丝和位于具有铜互连金属化的集成电路上的焊接区之间的冶金连接的结构，包括：

无氧化铜的焊接区表面；

一层阻挡层金属，所述阻挡层金属阻止沉积在所述铜表面上的铜扩散，如此调节所述阻挡层金属及厚度，从而所述层把在250℃下铜的扩散与不存在所述阻挡层金属时相比减少不止80％；

可焊接金属构成的最外层，如此调节其厚度，从而所述最外层把在250℃下所述阻挡层金属的扩散与不存在所述可焊接金属时相比减少不止80％；以及

焊接到所述最外层可焊接金属的所述金属丝之一。

2．如权利要求1所述的结构，其特征在于从镍、钴、铬、钼、钛、钨及其合金构成的组中选择所述阻挡层金属。

3．如权利要求1所述的结构，其特征在于从金、铂、钯和银构成的组中选择所述可焊接金属层。

4．如权利要求1所述的结构，其特征在于还包括位于所述无氧化铜与所述阻挡金属层之间的薄的籽晶金属层。

5．如权利要求4所述的结构，其特征在于所述籽晶金属为钯或锡。

6．如权利要求1所述的结构，其特征在于从金、铜、铝及其合金构成的组中选择所述金属丝。

7．一种用于形成金属丝和位于具有铜互连金属化的集成电路上的焊接区之间的冶金连接的方法，包括：

活化所述焊接区的所述铜金属化的表面，从而沉积籽晶金属；

通过无电沉积来镀敷一层阻挡层金属，如此调节所述阻挡层金属及厚度，从而所述层把在250℃下铜的扩散与不存在所述阻挡层金属时相比减少不止80％；

通过无电沉积镀敷一层可焊接金属，如此调节所述可焊接金属及其厚度，从而所述层把在250℃下所述阻挡层金属的扩散比不存在所述可焊接金属时相比减少不止80％；以及

把所述金属丝之一焊接到所述最外层金属。

8．如权利要求7所述的方法，其特征在于丝焊步骤包括球焊或楔焊。

9．如权利要求7所述的方法，其特征在于通过以下工艺来形成所述焊接区，包括：

在所述集成电路的表面包括具有铜金属化的表面部分上沉积保护外涂层；以及

通过光刻技术在所述外涂层的选中区域中开口，从而暴露所述铜金属化的表面。

10．如权利要求9所述的方法，其特征在于还包括在所述开口步骤后通过把所述暴露的铜表面浸入硫酸、硝酸或任何其它酸的溶液中的清洁步骤。

11．如权利要求7所述的方法，其特征在于所述活化步骤包括把焊接区浸入催化金属氯化物溶液中。

12．如权利要求11所述的方法，其特征在于所述金属氯化物为氯化钯，从而沉积钯籽晶。

13．如权利要求7所述的方法，其特征在于所述可焊接金属层的所述无电电镀是浸镀。

14．如权利要求7所述的方法，其特征在于所述可焊接金属的无电电镀是浸镀，接着是自动催化镀。

15．如权利要求7所述的方法，其特征在于还包括在焊接步骤前用探针电测所述焊接区的所述最外层从而基本上不留下探针痕迹的步骤。