[发明专利]用于微电子器件的具有保护层的管芯贴合表面铜层

说明书

通过以下方法形成微电子器件(400)：从衬底(404)的管芯贴合表面(406)使微电子器件(400)的衬底(404)薄化；以及在衬底(404)的管芯贴合表面(406)上形成含铜层(420)。在含铜层(420)上形成保护金属层(468)。随后，将含铜层(420)贴合到具有封装管芯安装区域(434)的封装构件(428)。在将含铜层(420)贴合到封装构件(428)之前，可能可选地移除保护金属层(468)。替代地，当将含铜层(420)贴合到封装构件(428)时，保护金属层(468)可留在含铜层(420)上。

技术领域

本发明一般来说涉及微电子器件，且更具体来说涉及微电子器件中的金属层。

背景技术

一些微电子器件在其衬底的管芯贴合表面上具有金属层，以提供低电阻电连接或热连接。由于铜的高导电性和导热性，铜是金属层的期望元素。然而，衬底的管芯贴合表面上的铜存在污染、氧化和腐蚀问题。在管芯贴合表面上集成铜层对于集成到微电子器件的制作流程中来说已成为挑战。

发明内容

一种形成微电子器件的方法包含以下步骤：从衬底的管芯贴合表面使微电子器件的衬底薄化；在衬底的管芯贴合表面上形成含铜层；在含铜层上形成保护金属层；且随后在封装管芯安装区域处将含铜层贴合到封装构件。在将含铜层贴合到封装构件之前，可能可选地移除保护金属层。

附图说明

图1是组装在封装中的示例性微电子器件的剖视图。

图2A至2I是在示例性形成方法的各阶段绘示的微电子器件的视图。

图3A至3H是在另一示例性形成方法的各阶段绘示的微电子器件的视图。

图4A至4F是在又一示例性形成方法的各阶段绘示的微电子器件的视图。

具体实施方式

附图未按比例绘制。本说明并不限于动作或事件的例示次序，因为一些动作或事件可以不同的次序发生和/或与其他动作或事件同时发生。此外，一些例示动作或事件对于实施根据本说明的方法是可选的。

一种微电子器件具有：组件表面，具有位于组件表面附近的组件；以及输入/输出(I/O)焊盘，延伸到组件表面。微电子器件还具有衬底，所述衬底具有与组件表面相对的管芯贴合表面。在微电子器件包含在例如硅晶片等衬底晶片中的同时，微电子器件可通过从管芯贴合表面使衬底薄化而形成。可使衬底薄化以降低从组件到管芯贴合表面的热阻或电阻。

在使衬底薄化之后，在微电子器件包含在衬底晶片中的同时，在管芯贴合表面上形成含铜层。在形成含铜层之前，可在管芯贴合表面上形成中间层，使得中间层将含铜层与衬底的管芯贴合表面分离开。在一个方面中，与通过将含铜层直接设置在管芯贴合表面上来提供相比，中间层可在含铜层与管芯贴合表面之间提供更好的粘合。在另一方面中，中间层可为铜从含铜层扩散到衬底中提供阻挡件。当铜扩散到例如半导体材料等一些衬底材料中时，具有不期望的影响。含铜层可被形成为从管芯贴合表面的横向周边凹陷。使含铜层凹陷可有利地减少在微电子器件的随后的单体化期间衬底的铜污染。

在微电子器件包含在衬底晶片中的同时，在含铜层上形成保护金属层。保护金属层可包含例如锡、银、镍、钴、钨、钼、铈、镧或其任意组合。保护金属层可通过浸镀工艺或电镀工艺形成。保护金属层可有利地保护含铜层在随后的制作工艺期间免受腐蚀或氧化。

随后对微电子器件进行单体化以将微电子器件与衬底晶片的其余部分分离开。在将微电子器件组装到例如引线框架封装等封装中之前，在单体化之前和之后可能会经过一段时间。保护金属层可有利地保护含铜层免受腐蚀或氧化。