[发明专利]具有减少的界面空洞的用于铜金属化的焊接点

权利要求书

1.一种金属互连结构，其包括：

接合衬垫，其包括铜，所述铜的至少70体积百分比由在晶粒主方向上扩展至少1μm的晶粒组成，且30或少于30体积百分比由在晶粒主方向上扩展1μm以下的晶粒组成。

2.根据权利要求1所述的结构，其进一步包括与所述接合衬垫接触的锡合金主体。

3.根据权利要求2所述的结构，其中所述合金与所述接合衬垫形成金属间接点。

4.根据权利要求2所述的结构，其中所述锡合金是低共熔锡/铅焊料、低共熔锡/银焊料、低共熔锡/铋焊料、低共熔锡/锌焊料，或锡/银/铜焊料中的至少一者。

5.一种半导体装置，其包括根据权利要求2-4中任一权利要求所述的结构；且进一步包括半导体芯片，所述半导体芯片用于具有所述接合衬垫和附接到所述接合衬垫的所述锡合金主体的倒装芯片组合件。

6.一种半导体装置，其包括根据权利要求2-4中任一权利要求所述的结构；且进一步包括具有第一和第二表面的衬底，所述第一表面具有所述接合衬垫；位于所述第二衬底表面上的所述锡合金主体通过所述衬底中的孔与所述第一衬底表面上的所述接合衬垫接触；且半导体芯片组装在所述第一衬底表面的侧面。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述衬底是聚合物带。

8.一种用于制造金属互连结构的方法，其包括以下步骤：

提供衬底，并选择用于制造接合衬垫的区域；

将铜晶种层沉积到所述衬垫区域上；

在受控温度下使所述晶种层退火持续受控的时间，以生长具有预定晶体粒度的预定浓度的铜晶体；以及

将铜层沉积到所述经退火的晶种层上。

9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括将锡合金主体附接到所述衬垫区域中的所述铜层的步骤。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述衬底是聚酰亚胺带，或经选择以用于其预定大颗粒晶体表面的不锈钢材料。

11.根据权利要求8-10中任一权利要求所述的方法，其中所述预定晶体粒度在主结晶方向上为至少1μm，且所述预定晶体浓度为至少70体积百分比。

12.根据权利要求8-10中任一权利要求所述的方法：

其中所述沉积所述晶种层的步骤使用等离子体沉积技术；

其中所述晶种层的厚度在约50到200 nm的范围中；

其中所述退火步骤包括在100与240℃之间的温度和从约20到180分钟的时期；

其中所述退火步骤通过烘焙或通过激光加热来执行；

其中所述沉积晶种层的步骤是外延沉积；

其中所述沉积铜层的步骤使用镀敷技术；

其中所述沉积的铜层的厚度在约10到30μm的范围中；且

其中所述附接所述锡合金主体的步骤包含合金回流步骤。