[发明专利]一种半导体器件金属薄膜结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种半导体器件金属薄膜结构及其制作方法，包括：形成于芯片的衬底上的导电缓冲层，用于芯片的导电和封装引线键合的缓冲；形成于导电缓冲层上的支撑缓冲层，对整个金属薄膜结构进行支撑和缓冲、保护；形成于支撑缓冲层上的防腐蚀抗老化层，对金属薄膜结构进行防腐蚀和抗老化保护；形成于防腐蚀抗老化层上的增强层，用于增加防腐蚀抗老化层的硬度和强度，同时改善金属薄膜结构的接触特性。其中，导电缓冲层和支撑缓冲层的位置可以互换。本发明能够解决现有半导体器件表面金属层结构使用寿命低、可靠性差的技术问题，同时本发明金属薄膜结构简单且应力较小，与铝工艺具有较强的兼容性，制造工艺简单，可使用铜引线进行封装，成本较低。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其是涉及一种应用于半导体器件表面的金属薄膜结构及其制作方法。

背景技术

在当前的现有技术中，半导体器件的表面金属层结构仍以铝工艺为主。而相较于铝，铜具有更低的电阻率、更高的热导率、更低的热膨胀系数，以及更高的载流能力等特点。对于一些对器件可靠性，以及使用寿命有较高要求的领域，如汽车、航天航空等领域，采用铝工艺的半导体器件已经不能满足其需求。将表面金属层结构由铝工艺改为铜工艺，可以使器件封装具有更低的接触电阻，并能大大延长器件的使用寿命。但是在现有条件下，将铝工艺改为铜工艺的缺陷也是十分明显的，如：铜工艺极易在器件封装过程中出现键合失效、芯片结构被破坏等情况。目前，在现有技术中，铜、镍、钯、金、银、锡等金属作为单层或多层金属结构的技术方案已经被广泛应用于半导体封装领域。半导体器件的表面金属层结构主要用于引线框架，以及引线的表面涂层，以达到改善半导体器件接触电阻和提高器件可靠性的目的。

因此，研制一种新型的金属层结构，既能延长半导体器件的使用寿命，同时又能提高封装的可靠性成为当前亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种半导体器件金属薄膜结构及其制作方法，解决现有半导体器件表面金属层结构寿命低、可靠性差的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种半导体器件金属薄膜结构的技术实现方案，一种半导体器件金属薄膜结构，包括：

形成于芯片的衬底上的导电缓冲层，所述导电缓冲层用于所述芯片的导电和封装引线键合的缓冲；

形成于所述导电缓冲层上的支撑缓冲层，对整个金属薄膜结构进行支撑和缓冲、保护；

形成于所述支撑缓冲层上的防腐蚀抗老化层，对所述金属薄膜结构进行防腐蚀和抗老化保护；

形成于所述防腐蚀抗老化层上的增强层，用于增加所述防腐蚀抗老化层的硬度和强度，同时改善所述金属薄膜结构的接触特性。

优选的，在所述导电缓冲层与衬底之间还形成有籽晶层，所述籽晶层用于所述芯片电镀工艺的导电。

优选的，所述籽晶层进一步包括形成于所述衬底上的扩散阻挡层，以及形成于所述导电缓冲层与所述扩散阻挡层之间的粘附层，所述扩散阻挡层用于阻挡所述粘附层向所述衬底的扩散。

本发明还具体提供了另一种半导体器件金属薄膜结构的技术实现方案，一种半导体器件金属薄膜结构，包括：

形成于芯片的衬底上的支撑缓冲层，对整个金属薄膜结构进行支撑和缓冲、保护；

形成于所述支撑缓冲层上的导电缓冲层，所述导电缓冲层用于所述芯片的导电和封装引线键合的缓冲；

形成于所述导电缓冲层上的防腐蚀抗老化层，对所述金属薄膜结构进行防腐蚀和抗老化保护；

形成于所述防腐蚀抗老化层上的增强层，用于增加所述防腐蚀抗老化层的硬度和强度，同时改善所述金属薄膜结构的接触特性。

优选的，在所述支撑缓冲层与衬底之间还形成有籽晶层，所述籽晶层用于所述芯片电镀工艺的导电。