[发明专利]金属无PVD传导结构

说明书

本文公开了结构及其形成方法。在一个实施例中，结构包括区域(102)，其具有相对的第一和第二表面(104,106)。势垒区域(110)覆盖该区域。合金区域(112)覆盖势垒区域。合金区域包括第一金属以及选自由硅(Si)、锗(Ge)、铟(Id)、硼(B)、砷(As)、锑(Sb)、碲(Te)或镉(Cd)组成的组中的一种或多个元素。

技术领域

本发明涉及诸如可结合到微电子组件中的结构以及用于制造这种结构的方法，其中微电子组件可包括未封装的半导体管芯或封装半导体管芯，并且上述结构可以在不使用物理气相沉积(PVD)的情况下制造。

背景技术

诸如半导体芯片的微电子器件通常要求许多与其他电子部件的输入和输出连接。半导体芯片或其他可比较器件的输入和输出接触件通常以基本覆盖器件的表面(通常称为“面积阵列”)的网格状图案设置，或者以细长行设置(其可以平行于器件的前表面的每个边缘并且与器件的前表面的每个边缘相邻地延伸或者在前表面的中心延伸)。通常，诸如芯片的器件必须物理地安装在诸如印刷电路板的衬底上，并且器件的接触件必须电连接至电路板的导电部件。

半导体芯片通常设置在封装件中，这利于在制造芯片期间和将芯片安装在诸如电路板或其他电路板的外部衬底上期间处理芯片。例如，许多半导体芯片被设置在适合于表面安装的封装件中。针对各种应用提出了这种一般类型的多种封装件。更一般地，这种封装件包括介电元件(通常称为“芯片载体”)，其中端子形成为电介质上的镀或蚀刻金属结构。这些端子通常通过诸如沿着芯片载体本身延伸的薄迹线的部件以及通过在芯片的接触件与端子或迹线之间延伸的细导线或线缆来连接至芯片本身。在表面安装操作中，封装件被放置在电路板上，使得封装件上的每个端子与电路板上的对应接触焊盘对准。焊料或其他接合材料被设置在端子和接触焊盘之间。封装件可以通过加热组件以熔化或“回流”焊料或者以其他方式激活接合材料而永久地接合到适当位置。

许多封装件包括焊球形式的焊料块，通常直径在大约0.005mm和大约0.8mm之间，附接至封装件的端子。具有从其底面突出的焊球的阵列的封装件通常被称为球栅阵列或“BGA”阵列。称为连接盘网格阵列或“LGA”封装件的其他封装件通过由焊料形成的薄层或平台固定至衬底。这种类型的封装件可以是非常紧凑的。通常称为“芯片级封装件”的特定封装件占据的电路板面积等于或仅稍大于结合到封装件中的器件的面积。其优点在于，减小了组件的总体尺寸并允许使用衬底上的各个器件之间的短互连，这又限制了器件之间的信号传播时间，因此利于组件的高速操作。

中介层可以设置为具有接触件的互连元件，其顶面和底面在顶面或底面中的一个面处与一个或多个封装或未封装的半导体管芯电连接并且在顶面或底面中的另一面处与另一部件电连接。另一部件在一些情况下可以是封装衬底，该封装衬底又可以与另一部件电连接或者可以是电路板或可以包括电路面板。

虽然现有技术实现了上述所有进步，但还是期望微电子组件、其各个部件(诸如中介层和微电子元件)及其制造方法的进一步改进。

发明内容

本文公开了结构及其制造方法。在一个实施例中，结构可以包括具有相面对的第一和第二表面的区域。势垒区域可以覆盖该区域。合金区域可以覆盖势垒区域。合金区域可以包括第一金属以及选自由硅(Si)、锗(Ge)、铟(Id)、硼(B)、砷(As)、锑(Sb)、碲(Te)或镉(Cd)组成的组中的一种或多种元素。

在一个实施例中，第一金属包括铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、铝(Al)、锡(Sn)、金(Au)、钼(Mo)或钨(W)中的一种或多种。

在一个实施例中，势垒区域包括二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)或碳化硅(SiC)、碳氧化硅(SiOC)或氮氧化硅(SiON)中的至少一种。

在一个实施例中，衬底包括硅(Si)。

在一个实施例中，合金区域包括铜-硅(CuSi)或铜-锗(CuGe)。