[发明专利]形成焊料连接的方法及其结构

权利要求书

1.一种方法，包括：

淀积第一含金属层到沟槽结构中，该第一含金属层接触半导体结构的金属化区域；

在抗蚀剂中对第一含金属层图案化至少一个开口，该开口大体上与所述沟槽结构对准；

在至少一个开口内至少形成衬垫含金属层或者双层；

剥离抗蚀剂并蚀刻抗蚀剂下的第一金属层；和

将焊料材料流入所述沟槽结构内并流到衬垫含金属层上。

2.根据权利要求1的方法，进一步包括在第一金属层下形成钝化层并在钝化层中形成开口以形成所述沟槽结构。

3.根据权利要求2的方法，其中，该钝化层包括氮化硅、二氧化硅和聚酰亚胺中的至少其中之一。

4.根据权利要求1的方法，其中，该第一含金属层包括包含钛，钨，钛钨合金的难熔金属类或者它们的合金中的至少其中之一。

5.根据权利要求1的方法，其中，在剥离抗蚀剂之后提供该焊料材料。

6.根据权利要求1的方法，其中，通过物理气相淀积来淀积该第一含金属层。

7.根据权利要求1的方法，其中，该衬垫含金属层包括铜或者具有扩散阻挡金属的铜，该扩散阻挡金属包括镍或者镍的合金。

8.根据权利要求1的方法，其中，通过电镀淀积该衬垫含金属层或者双层。

9.根据权利要求1的方法，其中，该衬垫含金属层的厚度为大约2到大约3μm之间。

10.根据权利要求1的方法，其中，通过抗蚀剂图案化来控制衬垫金属层的纵向尺寸。

11.根据权利要求1的方法，其中，在抗蚀剂的蚀刻之前将焊料材料置于沟槽内。

12.根据权利要求11的方法，其中，该焊料材料用作在蚀刻抗蚀剂之后蚀刻第一含金属层的掩模。

13.根据权利要求1的方法，其中，该焊料材料包括无铅的含锡材料或者少铅的含锡材料。

14.根据权利要求1的方法，其中，该蚀刻包括反应性离子蚀刻。

15.根据权利要求10的方法，其中，通过衬垫含金属层或者开口的纵向尺寸确定在流动之后的焊料连接的纵向尺寸。

16.根据权利要求1的方法，其中，在蚀刻之后，剩余的第一含金属层和衬垫含金属层形成了球限制冶金(BLM)层。

17.根据权利要求1的方法，其中，该焊料的流动包括由包括焊料材料的铸模形成的多个焊料连接。

18.根据权利要求1的方法，其中，该衬垫含金属层或者双层用作蚀刻期间对下层的掩模。

19.根据权利要求1的方法，其中，该蚀刻是保持第一含金属层的尺寸完整性由此防止底切的干蚀刻。

20.一种用于在半导体结构上形成焊料块期间减小块下金属化材料的腐蚀的方法，包括：

在结构中的至少金属化层之上利用沟槽形成钝化层；

在沟槽内形成第一含金属层；

通过图案化的抗蚀剂来控制至少第二含金属层的尺寸；

蚀刻图案化的抗蚀剂和该图案化的抗蚀剂下的部分第一含金属层，同时利用第二含金属层保护第一含金属层的剩余部分；和

在第二含金属层上回流焊料材料以形成焊料块，

其中，在蚀刻步骤期间控制第一含金属层基本上没有底切。

21.根据权利要求20的方法，其中，在蚀刻抗蚀剂之前附加该焊料材料且该焊料材料用作掩模。

22.根据权利要求20的方法，其中，该焊料块具有由抗蚀剂图案控制的第二含金属层的空间尺寸。

23.根据权利要求20的方法，其中，焊料材料由包括在与钝化层的沟槽重叠的位置处的焊料材料的铸模形成。

24.一种在形成焊料块期间控制焊料块尺寸的方法，包括：

形成具有配置用于焊料块的至少一个开口的抗蚀剂图案；

电镀在所述至少一个开口内的金属层；

去除抗蚀剂图案和下面的金属层；

在电镀的金属上提供焊料材料；和

回流焊料材料以形成焊料块。