[发明专利]半导体铜金属化结构

说明书

技术领域

申请文件的诸方面一般地涉及半导体封装。

背景技术

常规地，为了将半导体封装键合到主板或者其他印刷电路板，使用丝线键。耦合到所形成的键合焊盘的丝线键位于封装件的管芯上。存在各种常规的丝线键合技术，包括球键合、楔键合和相容键合。

发明内容

半导体封装的实现方式可以包括：包括焊盘的硅管芯，焊盘包括铝铜(AlCu)、铝铜硅(AlCuSi)、铝铜钨(AlCuW)、铝硅(AlSi)或者其任何组合中的一种；硅管芯的至少一部分上的钝化层；以及耦合到钝化层的聚酰亚胺(PI)、聚苯并恶唑(PBO)或者其他聚合树脂中的一种的层。封装也可以包括耦合在焊盘上的第一铜层，第一铜层为1微米至20微米厚，以及耦合在第一铜层上的第二铜层，其中第二铜层可以为5微米至40微米厚。焊盘上第一铜层的宽度可以比焊盘上第二铜层的宽度宽；并且第一铜层和第二铜层可以被配置为与粗铜丝线(heavy copper wire)键合或者用焊料与铜夹接合。

半导体封装的实现方式可以包括下面的一个、全部或者任何：

粗铜丝线可以直径大于5密耳。

半导体封装还可以包括通过无电镀和电解电镀中的一种而施加的、覆盖形成第二铜层顶上的金属盖，第一铜层和第二铜层的全金属覆盖，包括到PI或者PBO以及其任何组合的层上的尾部的第一铜层和第二铜层的全金属覆盖中的一种的金属涂层。

金属涂层可以包括镍和金(Ni/Au)；镍、钯和金(Ni/Pd/Au)；镍和银(Ni/Ag)；以及其任何组合中的一种。

可以使用用于制造半导体封装的方法的实现方式制造半导体封装的实现方式。方法可以包括提供管芯，在管芯的第一侧上包括焊盘，焊盘包括铝和铜(AlCu)；铝、铜和硅(AlCuSi)；铝、铜和钨(AlCuW)，铝硅(AlSi)以及其任何组合中的一种；在管芯的第一侧的至少一部分上施加钝化层并且在钝化层上施加聚酰亚胺(PI)层和聚苯并恶唑(PBO)层中的一种并且形成图案。方法可以包括将籽晶层施加到焊盘；在籽晶层上对第一光致抗蚀剂层形成图案并且将第一铜层电镀在籽晶层上。第一铜层可以具有1微米与20微米之间的厚度。方法也可以包括在第一铜层上对第二光致抗蚀剂层形成图案；将第二铜层电镀在第一铜层上，第二铜层具有5微米与40微米之间的厚度，以及去除第一光致抗蚀剂层。方法可以包括去除第二光致抗蚀剂层并且剥离籽晶层；其中第一铜层的宽度比第二铜层的宽度宽，并且其中第二铜层被配置为与粗铜丝线和铜夹中的一种耦合。

用于制造半导体封装的方法的实现方式可以包括下面的一个、全部或者任何：

籽晶层可以包括钛、钨和铜；钛-钨和铜；以及其任何组合中的一种。

用于制造半导体封装的方法还可以包括在第一铜层上施加第二籽晶层，其中第二籽晶层可以包括钛、钨和铜；钛、钨和铜；以及其任何组合中的一种。

用于制造半导体封装的方法还可以包括通过无电镀或者电解电镀的一种在第一铜层和第二铜层的至少一部分上施加金属板。

金属板可以包括镍和金(Ni/Au)；镍、钯和金(Ni/Pd/Au)；镍和银；或者其任何组合中的一种。

用于制造半导体封装的方法还可以包括对管芯的第二侧进行背面研磨并且在管芯的第二侧上形成金属层。

可以使用用于制造半导体封装的方法的实现方式制造半导体封装的实现方式。方法可以包括提供管芯，在管芯的第一侧上包括焊盘，焊盘包括铝铜(AlCu)，铝、铜、硅(AlCuSi)，铝、铜、钨(AlCuW)，铝硅(AlSi)；以及其任何组合中的一种；在管芯的第一侧的至少一部分上以及在焊盘的一部分上施加钝化层；以及在钝化层上施加聚酰亚胺(PI)层和聚苯并恶唑(PBO)层中的一种并且形成图案。方法可以包括在焊盘上施加籽晶层；在籽晶层上对第一光致抗蚀剂层形成图案；将第一铜层电镀在籽晶层上，第一铜层具有1微米与20微米之间的厚度；以及在第一铜层上对第二光致抗蚀剂层形成图案。方法也可以包括将第二铜层电镀在第一铜层上，其中第二铜层可以具有5微米与40微米之间的厚度。方法可以包括去除第一光致抗蚀剂层；去除第二光致抗蚀剂层；剥离籽晶层；对管芯的第二侧进行背面研磨；将硼和磷注入到管芯的第二侧中；以及对管芯退火。方法也可以包括在管芯的第二侧上蒸发金属层，金属层包括铝(Al)、铝铜(AlCu)以及其任何组合中的一种；在蒸发金属层之后对管芯退火；以及通过蒸发或者溅射中的一种形成金属化层；金属化层包括钛、镍和银；钛、镍和铜；钛、镍和金；以及其任何组合中的一种；其中第二铜层被配置为耦合到粗铜丝线和铜夹中的一种。