帶有犧牲陽極的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法
【專利摘要】封裝半導(dǎo)體器件是通過在集成電路器件12的外部表面上形成導(dǎo)電焊盤14，在所述導(dǎo)電焊盤上形成鈍化層24、56、106，移除在所述導(dǎo)電焊盤上的接合區(qū)上的一部分所述鈍化層，在圍繞所述接合區(qū)的大部分外圍的周圍形成犧牲陽極28、54、112，在所述接合區(qū)內(nèi)形成導(dǎo)電接合34、62、116以及在所述導(dǎo)電接合和所述犧牲陽極的暴露部分的周圍形成密封材料38、64、118。
【專利說明】帶有犧牲陽極的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開通常涉及半導(dǎo)體工藝，更具體地說，涉及帶有犧牲陽極的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在使用銅線接合技術(shù)時，來自周圍材料(例如密封劑、芯片附著環(huán)氧樹脂以及襯底)的腐蝕會在濕氣、溫度以及電壓環(huán)境的作用下遷移至引起腐蝕的線接合的金屬間化合物(IMC)。這種腐蝕將導(dǎo)致例如在溫度/濕度可靠性測試期間線接合的開路故障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0003]本發(fā)明通過舉例的方式說明并不被附圖所限制，在附圖中類似的參考符號表示相同的元素。附圖中的元素說明是為了簡便以及清晰，不一定按比例繪制。
[0004]圖1-圖11根據(jù)實施例說明了在工藝的各個階段的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0005]圖12-圖16根據(jù)實施例說明了在工藝的各個階段的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0006]圖17-圖21根據(jù)實施例說明了在工藝的各個階段的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面圖。

【具體實施方式】
[0007]為了防止腐蝕侵襲線接合IMC，形成犧牲陽極以吸引腐蝕。如此，犧牲陽極代替IMC被腐蝕，從而導(dǎo)致線接合可靠性的增加。
[0008]圖1以截面的形式，說明了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10的一部分，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)有半導(dǎo)體晶圓12和形成于晶圓12上的導(dǎo)電層14。晶圓12可以包括任何類型的半導(dǎo)體襯底，其中有源電路形成于半導(dǎo)體襯底內(nèi)或上。晶圓12還包括任意數(shù)量的互連層，其形成于可提供有源電路和接合焊盤之間連接的結(jié)構(gòu)上，其中所述連接可以由導(dǎo)電層14構(gòu)成。在一個實施例中，導(dǎo)電層14毯式沉積在晶圓12上并包括金屬(例如鋁)。導(dǎo)電層14將被用于在晶圓12的頂面上形成接合焊盤。
[0009]圖2以截面的形式，說明了在導(dǎo)電層14上形成犧牲層16之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。犧牲層16可以毯式沉積在導(dǎo)電層14上。犧牲層16包括氧化還原電位高于導(dǎo)電層14的材料。例如，在一個實施例中，犧牲層16可以包括鎂、鋅等等及它們的合金。犧牲層16包括相對于線接合系統(tǒng)的一個或多個元件(例如，IMC、接合焊盤、導(dǎo)電等等)優(yōu)先腐蝕的材料。
[0010]圖3以截面的形式，說明了在犧牲層16上形成圖形化的掩模層18之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。圖形化的掩模層18可以是光致抗蝕劑層，并限定由導(dǎo)電層14構(gòu)成的接合焊盤。注意，圖形化的掩模層18可限定由導(dǎo)電層14構(gòu)成的任意數(shù)量的接合焊盤。
[0011]圖4以截面的形式，說明了在使用圖形化的掩模層18蝕刻導(dǎo)電層14和犧牲層16之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。圖形化的掩模層18隨后被移除。因此，如圖4中所示，導(dǎo)電層14的剩余部分在晶圓12的上表面上形成接合焊盤(可以被稱為接合焊盤14或?qū)щ姾副P14)。犧牲層16的剩余部分殘留在接合焊盤14的主表面上。
[0012]圖5以截面的形式，說明了在犧牲層16和接合焊盤14以及晶圓12上形成犧牲層20之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。在一個實施例中，犧牲層20毯式沉積在晶圓12上，因此形成在犧牲層16和接合焊盤14的側(cè)壁上。犧牲層20可以包括氧化還原電位高于導(dǎo)電層14的材料，并包括與犧牲層16相同或不同的材料。
[0013]圖6以截面的形式，說明了在執(zhí)行各向異性蝕刻之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10，其中該各向異性蝕刻移除了部分犧牲層20并從犧牲層20形成與導(dǎo)電層16和接合焊盤14的側(cè)壁相鄰的側(cè)壁部分22。注意，側(cè)壁部分22與接合焊盤14的四個小表面的每一個相鄰，從而當從自上而下的角度來看的時候，完全包圍導(dǎo)電層16和接合焊盤14。注意，側(cè)壁部分22也可以被稱為間隔物。
[0014]圖7以截面的形式，說明了在晶圓12、犧牲層16和側(cè)壁部分22上形成鈍化層24之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。鈍化層24可以包括一個或多個介電層，其中每一層都可以毯式沉積在晶圓12上。
[0015]圖8以截面的形式，說明了在鈍化層24上形成圖形化的掩模層26之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。圖形化的掩模層26可以是光致抗蝕劑層，并限定將要形成于鈍化層24內(nèi)的開口。
[0016]圖9以截面的形式，說明了在使用圖形化的掩模層26以在鈍化層14內(nèi)以及犧牲層16內(nèi)形成開口 40之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10，開口 40暴露接合焊盤14。開口 40比接合焊盤14小，以便導(dǎo)電層16的剩余部分形成了位于接合焊盤14上且與接合焊盤14物理接觸的犧牲陽極28。開口 40還暴露了犧牲陽極28的側(cè)壁30以及鈍化層24的側(cè)壁32。側(cè)壁30和32位于接合焊盤14上方，基本上垂直于接合焊盤14，并彼此對齊。S卩，由于執(zhí)行單個刻蝕以形成穿過鈍化層24和犧牲層16的開口，因此犧牲層16與鈍化層24自對齊。開口 40暴露了接合焊盤14的接合區(qū)。正如在下面將要描述的，導(dǎo)電接合將形成于接合區(qū)上。此外，犧牲陽極28圍繞接合區(qū)的兩個或更多個外圍邊沿。在所示的實施例中，犧牲陽極28完全圍繞接合區(qū)。
[0017]圖10以截面的形式，說明了在接合焊盤14的頂主表面的接合區(qū)上形成線接合34之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。線接合34可以被用于提供到/從晶圓12中的電路的電連接。一旦將線接合34附著于接合焊盤14，金屬間化合物(MC) 36就形成于線接合34和導(dǎo)電層14之間。在一個實施例中，線接合34包括銅。在接合焊盤14是鋁以及線接合34是銅的實施例中，IMC36包括銅-鋁金屬間化合物。
[0018]圖11以截面的形式，說明了在用密封劑38密封結(jié)構(gòu)10之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。密封劑38圍繞線接合34填充開口 40。因此，密封劑38與犧牲陽極28的側(cè)壁30以及鈍化24的側(cè)壁32直接接觸。由于犧牲陽極28的氧化還原電位高于接合焊盤14和MC36的材料，因此源自密封劑38的任何腐蝕優(yōu)先遷移到犧牲陽極28并在腐蝕MC36之前腐蝕犧牲陽極28。因此，在一個實施例中，犧牲陽極28有足夠大的體積以承受腐蝕，從而將腐蝕從MC36轉(zhuǎn)移。還要注意，間隔物22的氧化還原電位也可以比接合焊盤14和MC36的材料高，它也可以從這些材料吸引腐蝕。還要注意，當從自上而下的角度來看的時候，犧牲陽極28完全包圍了 MC36和位于接合焊盤上的線接合34的球形部分。如此，可以實現(xiàn)改進的腐蝕保護。雖然示出了線接合形成于接合焊盤14的接合區(qū)上，其它類型的導(dǎo)電接合(例如導(dǎo)電凸塊或柱)也可以形成于接合區(qū)上。例如，導(dǎo)電接合可以是例如球柵陣列的焊料凸塊、銅凸塊或銅柱。
[0019]圖12以截面的形式，說明了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)50的一部分，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)有晶圓12以及位于晶圓12上的接合焊盤14。如上所述，在一個實施例中，導(dǎo)電層毯式沉積在晶圓12上，并隨后被圖形化以形成接合焊盤14。犧牲層52形成于晶圓12、接合焊盤14的主表面上，并沿著接合焊盤14的側(cè)壁形成。在一個實施例中，犧牲層52毯式沉積在晶圓12上。犧牲層52包括氧化還原電位高于接合焊盤14的材料。例如，在一個實施例中，犧牲層52可以包括鎂。
[0020]圖13以截面的形式，說明了在執(zhí)行犧牲層52的各向異性蝕刻之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)50，其中該蝕刻形成與接合焊盤14的側(cè)壁相鄰的剩余側(cè)壁部分54。側(cè)壁部分54可以被稱為犧牲陽極54。注意，犧牲陽極54相鄰于接合焊盤14的每一個較小的表面形成，并因此當從自上而下的角度來看的時候，犧牲陽極54包圍了接合焊盤14。
[0021]圖14以截面的形式，說明了在晶圓12上形成鈍化層56之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)50。鈍化層56可以包括一個或多個介電層。在一個實施例中，鈍化層56的每一個介電層毯式沉積在晶圓12上，并且穿過鈍化層56形成開口 57以暴露接合焊盤14和犧牲陽極54的一部分58。在所示的實施例中，開口 57比接合焊盤14大，這就允許暴露部分58。注意，接合焊盤14包括接合區(qū)，其中導(dǎo)電接合隨后將形成在接合區(qū)上。犧牲陽極54包圍了接合區(qū)的兩個或更多個外圍邊沿。在所示的實施例中，犧牲陽極54完全包圍了接合區(qū)。
[0022]圖15以截面的形式，說明了在將線接合62附著于接合焊盤14的頂主表面的接合區(qū)之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)50。線接合62可以被用于提供到/從晶圓12內(nèi)的有源電路的電連接。一旦將線接合62附著于接合焊盤14，金屬間化合物(MC) 60就形成于線接合62和接合焊盤14之間。在一個實施例中，線接合62包括銅。在接合焊盤14是鋁以及線接合62是銅的實施例中，IMC60包括銅-鋁金屬間化合物。
[0023]圖16以截面的形式，說明了在用密封劑64密封結(jié)構(gòu)50之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)50。密封劑64圍繞線接合62填充了開口 57。因此，密封劑64與犧牲陽極54的部分58直接接觸。由于犧牲陽極54的氧化還原電位高于接合焊盤14和MC60的材料，因此源自密封劑64的任何腐蝕優(yōu)先遷移到犧牲陽極54并在腐蝕MC60之前腐蝕犧牲陽極54。因此，在一個實施例中，犧牲陽極54有足夠大的體積以承受腐蝕，從而將腐蝕從MC60轉(zhuǎn)移。還要注意，當從自上而下的角度來看的時候，犧牲陽極54完全包圍了 MC60。如此，可以實現(xiàn)改進的腐蝕保護。雖然示出了線接合形成于接合焊盤14的接合區(qū)上，但是其它類型的導(dǎo)電接合(例如導(dǎo)電凸塊或柱)也可以形成于接合區(qū)上。例如，導(dǎo)電接合可以是例如球柵陣列的焊料凸塊、銅凸塊或銅柱。
[0024]圖17以截面的形式，說明了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的一部分，其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)有晶圓12以及位于晶圓12上的接合焊盤14。如上所述，在一個實施例中，導(dǎo)電層毯式沉積在晶圓12上，并隨后被圖形化以形成接合焊盤14。鈍化層106形成于接合焊盤14上，其有暴露接合焊盤14的接合區(qū)的開口 105。正如在下面將要描述的，導(dǎo)電接合將形成于接合區(qū)上。鈍化層106包括介電層102和位于介電層102上的介電層104。每一個介電層可以毯式沉積在晶圓12上，并且可以隨后形成開口 105以便其延伸穿過介電層102和104。在替代實施例中，鈍化層106可以包括附加介電層，其中開口 105延伸穿過所有介電層以暴露接合焊盤14的接合區(qū)。
[0025]圖18以截面的形式，說明了通過移除位于介電層104下面的一部分介電層102而形成底切區(qū)域108 (也被稱為底切區(qū))之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100?？梢詧?zhí)行蝕刻以形成底切區(qū)域108，使得介電層102內(nèi)的開口 105大于介電層104內(nèi)的開口 105。在替代實施例中，可以不形成底切區(qū)域108并且介電層102和104的側(cè)壁將保持彼此對齊。
[0026]圖19以截面的形式，說明了在形成犧牲層110之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100。犧牲層110可以毯式沉積在鈍化層106上和開口 105內(nèi)。犧牲層110包括氧化還原電位高于接合焊盤14的材料。例如，在一個實施例中，犧牲層110可以包括鎂。
[0027]圖20以截面的形式，說明了在執(zhí)行蝕刻以從鈍化層106上移除部分犧牲層110之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100。犧牲層110的剩余部分在底切區(qū)域108內(nèi)的接合焊盤14上形成了犧牲陽極112。犧牲陽極112包圍了接合焊盤14的接合區(qū)的兩個或更多個外圍邊沿。在所示的實施例中，犧牲陽極112完全包圍了接合區(qū)。在不存在底切區(qū)域108的替代實施例中，蝕刻犧牲層110將形成與介電層104和102的側(cè)壁相鄰的剩余部分作為犧牲陽極。該犧牲陽極將位于從介電層104的頂面延伸到接合焊盤14的開口 105內(nèi)，并也將包圍接合區(qū)的兩個或更多個外圍邊沿。
[0028]圖21以截面的形式，說明了在將線接合116附著于接合焊盤14的頂主表面的接合區(qū)以及用密封劑118密封結(jié)構(gòu)100之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100。線接合116可以被用于提供到/從晶圓12內(nèi)的有源電路的電連接。一旦將線接合116附著于接合焊盤14，金屬間化合物(IMC) 114就形成于線接合116和導(dǎo)電層14之間。在一個實施例中，線接合116包括銅。在接合焊盤14是鋁以及線接合116是銅的實施例中，IMC114包括銅-鋁金屬間化合物。密封劑118圍繞線接合116填充了開口 105。因此，密封劑118與犧牲陽極112直接接觸(不管底切108形成與否，都將是這種情況)。由于犧牲陽極112有比接合焊盤14和IMCl 14的材料高的氧化還原電位，源自密封劑118的任何腐蝕優(yōu)先遷移到犧牲陽極112并在腐蝕IMC114之前腐蝕犧牲陽極112。因此，在一個實施例中，犧牲陽極112有足夠大的體積以承受腐蝕，從而將腐蝕從頂C114轉(zhuǎn)移開。還要注意，當從自上而下的角度來看的時候，犧牲陽極113完全包圍了 IMC114。如此，可以實現(xiàn)改進的腐蝕保護。雖然示出了線接合形成于接合焊盤14的接合區(qū)上，其它類型的導(dǎo)電接合(例如導(dǎo)電凸塊或柱)也可以形成于接合區(qū)上。例如，導(dǎo)電接合可以例如是球柵陣列的焊料凸塊、銅凸塊或銅柱。
[0029]因此，目前可以理解包圍了接合區(qū)的兩個或更多個外圍邊沿的犧牲陽極可以怎樣被用于通過吸引腐蝕來提高可靠性，該腐蝕否則將侵襲導(dǎo)電接合的MC。此外，除了 MC，犧牲陽極可以進一步保護易受腐蝕的其它元件，例如，位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)的其它接合、接合線、接合焊盤、柱(例如，銅柱)等等。
[0030]本發(fā)明所描述的半導(dǎo)體襯底可以是任何半導(dǎo)體材料或材料的組合，例如砷化鎵、娃錯、絕緣體上娃(SOI)、娃、單晶娃等等，以及上面的組合。
[0031]此外，在【具體實施方式】和權(quán)利要求中的術(shù)語“前面”、“后面”、“頂部”、“底部”、“上面”、“下面”等等，如果有的話，是用于描述性的目的并不必用于描述永久性的相對位置。應(yīng)了解術(shù)語的這種用法在適當?shù)那闆r下是可以互換的以便本發(fā)明所描述的實施例例如，能夠在不是本發(fā)明所說明的其它方向或在其它方面進行操作。
[0032]雖然本發(fā)明的描述參照具體實施例，正如以下權(quán)利要求所陳述的，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進行各種修改以及變化。例如，犧牲陽極可以被用于保護各種不同類型的接合材料。因此，說明書以及附圖被認為是說明性而不是限制性的，并所有這些修改是被認為列入本發(fā)明范圍內(nèi)。關(guān)于具體實施例，本發(fā)明所描述的任何好處、優(yōu)點或解決方案都不旨在被解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵性的、必需的、或必不可少的特征或元素。
[0033]本發(fā)明所用的術(shù)語“耦合”不旨在限定為直接耦合或機械耦合。
[0034]此外，本發(fā)明所用的“一個”或“一種”被定義為一個或多個。并且，在權(quán)利要求中所用詞語如“至少一個”以及“一個或多個”不應(yīng)該被解釋以暗示通過不定冠詞“一個”或“一種”引入的另一個權(quán)利要求元素限定任何包含該引入權(quán)利要求的特定權(quán)利要求到僅包含一個這樣元素的發(fā)明，即使當同一權(quán)利要求中包括引導(dǎo)性短語“一個或多個”或“至少一個”以及不定冠詞(例如“a”或“an”)。使用定冠詞也是如此。
[0035]除非另有說明，使用術(shù)語如“第一”以及“第二”是用于任意區(qū)分這些術(shù)語描述的元素的。因此，這些術(shù)語不一定表示這些元素的時間或其它優(yōu)先次序。
[0036]以下是本發(fā)明的各種實施例。
[0037]第I項包括一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其包括在集成電路(IC)晶圓上形成導(dǎo)電層；在所述導(dǎo)電層的主表面上形成第一犧牲層；在所述第一犧牲層上形成鈍化層；從所述導(dǎo)電層的所述主表面上的接合區(qū)移除部分鈍化層和部分第一犧牲層；以及在所述鈍化層上并接觸所述犧牲層的暴露部分形成密封材料。第2項包括第I項所述的方法，還包括在形成所述密封材料之前在所述接合區(qū)上形成導(dǎo)電接合。第3項包括第I項所述的方法，其中在形成所述鈍化層之前，所述方法還包括圖形化所述導(dǎo)電層和所述第一犧牲層；在所述圖形化的導(dǎo)電層和所述圖形化的第一犧牲層上形成第二犧牲層；以及蝕刻所述第二犧牲層以沿著所述第一犧牲層和所述導(dǎo)電層的側(cè)壁形成間隔物。第4項包括第3項所述的方法，其中移除所述部分鈍化層和所述部分第一犧牲層包括移除所述接合區(qū)上的一部分所述第一犧牲層以形成所述第一犧牲層的犧牲陽極，同時使所述間隔物完整無缺。第5項包括第3項所述的方法，其中形成所述密封材料包括在所述鈍化層上并接觸所述第一犧牲層的暴露部分形成所述密封材料。第6項包括第2項所述的方法，其中所述導(dǎo)電焊盤是由鋁形成的以及所述導(dǎo)電接合是由銅形成的。第7項包括第I項所述的方法，其中所述犧牲層具有比所述導(dǎo)電層高的氧化還原電位。第8項包括第I項所述的方法，其中形成所述鈍化層包括在所述導(dǎo)電層的主表面上以及沿著所述導(dǎo)電層的所述側(cè)壁形成第一鈍化層；在所述第一鈍化層上形成第二鈍化層；形成光致抗蝕劑層以掩蓋所述導(dǎo)電層周圍的第一和第二鈍化層；移除所述第一和第二鈍化層的未掩蓋部分，包括形成位于第一鈍化層內(nèi)與所述導(dǎo)電層的主表面相鄰的底切區(qū)。第9項包括第8項所述的方法，其中形成所述犧牲層包括在所述第二鈍化層上、所述底切區(qū)內(nèi)以及所述導(dǎo)電層的所述主表面上沉積所述犧牲層；蝕刻所述犧牲層以在所述接合區(qū)周圍形成犧牲陽極。
[0038]第10項包括一種封裝半導(dǎo)體器件，其包括半導(dǎo)體晶圓、位于所述晶圓的表面上的導(dǎo)電焊盤、圍繞位于所述導(dǎo)電焊盤上的接合區(qū)的兩個或更多個外圍邊沿的犧牲材料、位于所述接合區(qū)內(nèi)的導(dǎo)電接合、以及形成于所述導(dǎo)電接合上并直接接觸所述犧牲材料的密封材料。第11項包括第10項所述的器件，其中所述犧牲材料是由第一犧牲層和第二犧牲層形成的，所述第一犧牲層形成了圍繞所述導(dǎo)電焊盤的外圍的犧牲間隔物以及所述第二犧牲層形成圍繞所述接合區(qū)的外圍邊沿、與所述晶圓的表面接觸的犧牲陽極。第12項包括第10項所述的器件，并還包括與所述犧牲材料的暴露部分相鄰形成的鈍化層。第13項包括第10項所述的器件，其中所述導(dǎo)電焊盤是由鋁形成的以及所述導(dǎo)電接合是由銅形成的。第14項包括第10項所述的器件，其中所述犧牲層有比所述導(dǎo)電焊盤高的氧化還原電位。
[0039]第15項包括一種制造封裝半導(dǎo)體器件的方法，其包括:在集成電路器件的外表面上形成導(dǎo)電焊盤；在所述導(dǎo)電焊盤上形成鈍化層；移除所述導(dǎo)電焊盤上的接合區(qū)上的部分鈍化層；在圍繞了所述接合區(qū)的外圍的大部分周圍形成犧牲陽極；在所述接合區(qū)內(nèi)形成導(dǎo)電接合；以及在所述導(dǎo)電接合和所述犧牲陽極的暴露部分周圍形成密封材料。第16項包括第15項所述的方法，其中形成所述鈍化層包括與圍繞所述接合區(qū)的所述外圍相鄰地形成第一鈍化層和第二鈍化層；在所述第一鈍化層內(nèi)形成底切區(qū)以便一部分所述第二鈍化層壓在所述底切區(qū)上；在所述底切區(qū)內(nèi)形成所述犧牲陽極。第17項包括第15項所述的方法，其中形成所述犧牲陽極包括在所述導(dǎo)電焊盤的側(cè)壁周圍形成所述犧牲陽極的第一部分以及在所述導(dǎo)電焊盤的頂表面上并直接接觸所述犧牲陽極的所述第一部分地形成所述犧牲陽極的第二部分。第18項包括第15項所述的方法，其中形成所述犧牲陽極包括形成在所述導(dǎo)電焊盤側(cè)壁周圍形成氧化還原電位高于所述導(dǎo)電焊盤的材料。第19項包括第15項所述的方法，其中所述導(dǎo)電接合是由線接合、位于球柵陣列中的焊料凸塊、銅凸塊、銅柱組成的一組中的一個。第20項包括第15項所述的方法，其中所述犧牲陽極有比所述導(dǎo)電焊盤高的氧化還原電位。
【權(quán)利要求】
1.一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括: 在集成電路IC晶圓上形成導(dǎo)電層； 在所述導(dǎo)電層的主表面上形成第一犧牲層； 在所述第一犧牲層上形成鈍化層； 從所述導(dǎo)電層的主表面上的接合區(qū)移除部分鈍化層和部分第一犧牲層；以及 在所述鈍化層上形成密封材料，所述密封材料接觸所述犧牲層的暴露部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在形成所述密封材料之前在所述接合區(qū)上形成導(dǎo)電接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在形成所述鈍化層之前，所述方法還包括: 圖形化所述導(dǎo)電層和所述第一犧牲層； 在所述圖形化的導(dǎo)電層和所述圖形化的第一犧牲層上形成第二犧牲層；以及 蝕刻所述第二犧牲層以沿著所述第一犧牲層和所述導(dǎo)電層的側(cè)壁形成間隔物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中移除部分鈍化層和部分第一犧牲層包括移除所述接合區(qū)上的部分第一犧牲層以形成所述第一犧牲層的犧牲陽極，同時使所述間隔物完整無缺。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中形成所述密封材料包括在所述鈍化層上形成所述密封材料，并且所述密封材料接觸所述第一犧牲層的暴露部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述導(dǎo)電焊盤由鋁形成以及所述導(dǎo)電接合由銅形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述犧牲層具有比所述導(dǎo)電層高的氧化還原電位。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述鈍化層包括: 在所述導(dǎo)電層的主表面上以及沿著所述導(dǎo)電層的側(cè)壁形成第一鈍化層； 在所述第一鈍化層上形成第二鈍化層； 形成光致抗蝕劑層以掩蓋所述導(dǎo)電層周圍的第一和第二鈍化層； 移除所述第一和第二鈍化層的未掩蓋部分包括形成位于第一鈍化層內(nèi)與所述導(dǎo)電層的主表面相鄰的底切區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中形成所述犧牲層包括: 在所述第二鈍化層上、所述底切區(qū)內(nèi)以及所述導(dǎo)電層的所述主表面上沉積所述犧牲層； 蝕刻所述犧牲層以在所述接合區(qū)周圍形成犧牲陽極。
10.一種封裝半導(dǎo)體器件，包括: 半導(dǎo)體晶圓； 位于所述晶圓表面上的導(dǎo)電焊盤； 圍繞位于所述導(dǎo)電焊盤上的接合區(qū)的兩個或更多個外圍邊沿的犧牲材料； 位于所述接合區(qū)內(nèi)的導(dǎo)電接合；以及 形成于所述導(dǎo)電接合上并直接接觸所述犧牲材料的密封材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器件，其中所述犧牲材料由第一犧牲層和第二犧牲層形成，所述第一犧牲層形成圍繞所述導(dǎo)電焊盤的外圍的犧牲間隔物，以及所述第二犧牲層形成圍繞所述接合區(qū)的所述外圍邊沿、與所述晶圓表面接觸的犧牲陽極。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器件，還包括: 與所述犧牲材料的暴露部分相鄰形成的鈍化層。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器件，其中所述導(dǎo)電焊盤由鋁形成以及所述導(dǎo)電接合由銅形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器件，其中所述犧牲層具有比所述導(dǎo)電焊盤高的氧化還原電位。
15.一種制造封裝半導(dǎo)體器件的方法，包括: 在集成電路器件的外表面上形成導(dǎo)電焊盤； 在所述導(dǎo)電焊盤上形成鈍化層； 移除所述導(dǎo)電焊盤上的接合區(qū)上的部分鈍化層； 在圍繞所述接合區(qū)的外圍的大部分周圍形成犧牲陽極； 在所述接合區(qū)內(nèi)形成導(dǎo)電接合；以及 在所述導(dǎo)電接合和所述犧牲陽極的暴露部分周圍形成密封材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中形成所述鈍化層包括: 與圍繞所述接合區(qū)的所述外圍相鄰地形成第一鈍化層和第二鈍化層； 在所述第一鈍化層內(nèi)形成底切區(qū)，使得所述第二鈍化層的一部分位于所述底切區(qū)上； 在所述底切區(qū)內(nèi)形成所述犧牲陽極。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中形成所述犧牲陽極包括: 在所述導(dǎo)電焊盤的側(cè)壁周圍形成所述犧牲陽極的第一部分，以及在所述導(dǎo)電焊盤的頂表面上形成所述犧牲陽極的第二部分，所述犧牲陽極的第二部分直接接觸所述犧牲陽極的所述第一部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中形成所述犧牲陽極包括在所述導(dǎo)電焊盤側(cè)壁周圍形成氧化還原電位高于所述導(dǎo)電焊盤的材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述導(dǎo)電接合是下述組中的一個，所述組包括: 線接合、球柵陣列的焊料凸塊、銅凸塊、銅柱。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中: 所述犧牲陽極的氧化還原電位高于所述導(dǎo)電焊盤。
【文檔編號】H01L23/29GK104183506SQ201410165326
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月21日
【發(fā)明者】S·P·肖邦, 丁珉, V·馬修, S·S·羅斯 申請人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司