具有多材料齿状结构的集成电路接合焊盘制造技术

一种集成电路器件可以包括多材料齿状接合焊盘(306、406、770、940、1102、1202)，该多材料齿状接合焊盘包括：(a)由第一材料形成的竖直延伸的齿状物(320、420、720、904、1110、1204)的阵列；以及(b)第二材料(填充材料)(322、422、760、930、1112、1206)，其至少部分地填充该齿状物(320、420、720、904、1110、1204)的阵列之间的空隙(724、906、1206)。该齿状物(320、420、720、904、1110、1204)可以通过沉积和蚀刻该第一材料来形成，并且该填充材料(322、422、760、930、1112、1206)可以沉积在该齿状物(320、420、720、904、1110、1204)的阵列上，并向下延伸到该齿状物(320、420、720、904、1110、1204)之间的该空隙(724、906、1206)中，并对其进行蚀刻以暴露该齿状物(320、420、720、904、1110、1204)的顶部表面。该齿状物(320、420、720、904、1110、1204)的阵列可以共同限定研磨结构。该多材料齿状接合焊盘(306、406、770、940、1102、1202)可以例如使用超声或热超声键合过程键合到另一接合焊盘(304、404、1142、1222)，在此期间研磨齿状物(320、420、720)可以使形成在相应接合焊盘(304、306、404、406、770)表面上的非期望原生氧化物层磨损、断裂或去除，从而形成该接合焊盘(304、306、404、406、770)之间的直接键合和/或共晶键合。该齿状物(320、420、720)可以包括氧化齿状物(324、424、754)，该氧化齿状物包括形成在每个齿状物(320、420、720)上的氧化物层(312、412、764)，其中在每个齿状物(320、420、720)上形成的该氧化物层(312、412、764)可以限定该研磨结构。该齿状物(720)可以包括在该齿状物(720)的暴露表面处的硅节结。可以执行粗糙化过程以增加该齿状物(320、324、420、424、720、754)的表面粗糙度。该集成电路器件可以包括内插器(203、402、700、900、1100、1200)和/或集成电路裸片(300、400a、400b、1140a、1140b、1220)。该第一材料可以包含铝，并且该第二材料(322、422、760、930、1112、1206)可以包含银。另选地，该第一材料可以包含硅。被配置为与齿状接合焊盘(1102)键合的接合焊盘(1142)可以具有被设计成进一步改进与该齿状接合焊盘(续)(续)[转续页]

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多材料齿状结构的集成电路接合焊盘
[0001]相关专利申请
[0002]本专利申请要求2020年8月13日提交的共同拥有的美国临时专利申请号63/064958的优先权，该专利申请的全部内容据此以引用方式并入以用于所有目的。


[0003]本公开涉及集成电路(IC)接合焊盘，并且更具体地涉及具有“齿状”结构的多材料(例如，多金属)接合焊盘，用于改进的键合连接。

技术介绍

[0004]用于将裸片(芯片)键合到安装结构(例如，内插器、另一裸片、封装基板或其他结构)的半导体接合焊盘通常由铝或铜制成，该铝或铜在暴露于空气时容易氧化，从而在每个接合焊盘的暴露表面上形成薄的、易碎的原生氧化物层，例如包含Al2O3或CuO。这种原生氧化物本身会抑制与用于将裸片键合到安装结构的焊盘的直接键合或共晶键合。因此，键合技术应克服这种原生氧化物屏障以形成高质量、可靠的键点。
[0005]常规键合方法例如包括：(a)例如使用大的下压力以及超声键合或热超声键合来进行引线键合；(b)通过热压缩进行直接键合，例如随着施加的热量(例如，在250℃至280本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种集成电路(IC)器件，包括：金属电路；以及至少一个多材料齿状接合焊盘，所述至少一个多材料齿状接合焊盘连接到所述金属电路，每个多材料齿状接合焊盘包括：由第一材料形成的多个竖直延伸的齿状物；以及填充材料，所述填充材料位于由不同于所述第一材料的第二材料形成的所述多个竖直延伸的齿状物之间；其中所述多个竖直延伸的齿状物限定研磨结构，所述研磨结构被配置为促进另一结构与所述多材料齿状接合焊盘的键合。2.根据权利要求1所述的IC器件，其中所述IC器件包括内插器。3.根据权利要求1至2中任一项所述的IC器件，其中所述IC器件包括IC裸片。4.根据权利要求1至3中任一项所述的IC器件，其中所述多个竖直延伸的齿状物包括氧化齿状物，所述氧化齿状物包括形成在每个竖直延伸的齿状物上的氧化物层。5.根据权利要求4所述的IC器件，其中形成在每个竖直延伸的齿状物上的所述氧化物层限定所述研磨结构。6.根据权利要求1至5中任一项所述的IC器件，其中所述第一材料包含铝，并且所述第二材料包含银。7.根据权利要求1至5中任一项所述的IC器件，其中所述第一材料包含硅。8.根据权利要求1至7中任一项所述的IC器件，其中所述多个竖直延伸的齿状物中的每个齿状物具有至少2的高度与宽度比。9.根据权利要求1至7中任一项所述的IC器件，其中所述多个竖直延伸的齿状物中的每个齿状物具有在3至5的范围内的高度与宽度比。10.根据权利要求1至7中任一项所述的IC器件，其中所述多个竖直延伸的齿状物中的每个齿状物包括在所述竖直延伸的齿状物的暴露表面处的硅节结。11.一种形成多材料齿状接合焊盘的方法，所述方法包括：形成第一材料的层；蚀刻所述第一材料的所述层以限定(a)由所述第一材料形成的多个竖直延伸的齿状物和(b)所述多个竖直延伸的齿状物之间的开放空间；以及以不同于所述第一材料的第二材料至少部分地填充所述多个竖直延伸的齿状物之间的所述开放空间。12.根据权利要求11所述的方法，其中以第二材料至少部分地填充所述多个齿状物之间的所述开放空间的步骤包括：在所述多个齿状物上沉积所述第二材料的层并且向下延伸到所述多个竖直延伸的齿状物之间的所述开放空间中；以及蚀刻所述多个竖直延伸的齿状物上的所述第二材料的部分以暴露所述多个竖直延伸的齿状物的上表面。13.根据权利要求11至12中任一项所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：微芯片技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：