[发明专利]用于低粗糙度铜的铜焊盘上的应力抑制凸缘

说明书

一种系统包括集成到半导体集成电路衬底上的金属触点。金属触点具有接触表面以与穿过半导体电路衬底和金属触点上方的电介质层的迹线进行电接触。半导体电路可以包括将触点连接到封装焊盘的迹线，以使得能够外部访问来自半导体电路的信号。金属触点包括垂直延伸到接触表面之上的电介质层中的垂直凸缘。

技术领域

描述总体上涉及计算机系统，并且更特别地，描述涉及集成电路的半导体层。

背景技术

集成电路衬底具有用于电气布线的金属触点，其通常由铜制成。集成电路衬底通常涂覆有块体电介质层(bulk dielectric)以提供电路的电隔离。块体电介质被设计成具有特定的电介质性质以提供电隔离，并且具有特定的机械性质(例如，模量)以确保固体覆盖层。集成电路可能经受机械应力和热变化，这可能导致热膨胀和收缩以及机械应力。

由于金属和电介质的不同材料之间的应力累积，金属到电介质界面传统上是弱点。一种常见的故障包括沿着触点的侧面的分层(delamination)，具有平面内侧面破裂和侧壁分层。侧壁开裂倾向于延伸到电介质材料中。裂纹在应力作用期间下恶化。

考虑到触点与电介质之间的改进的机械耦合，当触点由高粗糙度铜制成时，侧壁分层不倾向于发生。然而，高粗糙度铜具有非常高的表面积，这显著增加了插入损耗。因此，传统上在用于良好粘附的高粗糙度与电路的机械稳定性之间存在权衡，但是以高插入损耗为代价。插入损耗在高速、高带宽通信的情况下是越来越重要的因素。

附图说明

以下描述包括对具有通过实施方式的示例给出的图示的附图的讨论。附图应当作为示例而不是作为限制来理解。如本文所使用的，对一个或多个示例的引用应被理解为描述包括在本发明的至少一个实施方式中的特定特征、结构或特性。本文中出现的诸如“在一个示例中”或“在替代示例中”的短语提供了本发明的实施方式的示例，并且不一定都指代相同的实施方式。然而，它们也不一定是相互排斥的。

图1是具有与封装焊盘连接的金属触点的集成电路衬底的示例的框图。

图2A-2G表示产生在金属触点上具有垂直凸缘(lip)的集成电路的阶段。

图3A-3G表示产生具有金属触点的集成电路的阶段，该金属触点具有带有锥形边缘的垂直凸缘。

图4A-4F表示产生具有金属触点的集成电路的阶段，该金属触点具有带有扇形边缘的垂直凸缘。

图5A-5G表示产生具有金属触点的集成电路的阶段，该金属触点具有带有肋状边缘的垂直凸缘。

图6表示具有金属触点的集成电路的示例，该金属触点具有多个垂直凸缘。

图7是用于产生在金属触点上具有垂直凸缘的集成电路的工艺的示例的流程图。

图8是其中可以实施在金属触点上具有垂直凸缘的集成电路的计算系统的示例的框图。

图9是其中可以实施在金属触点上具有垂直凸缘的集成电路的移动设备的示例的框图。

图10是其中可以实施在金属触点上具有垂直凸缘的集成电路的多节点网络的示例的框图。

下面描述某些细节和实施方式，包括附图的非限制性描述，其可以描绘一些或所有示例，以及其他潜在的实施方式。

具体实施方式

如本文所述，系统包括具有应力抑制凸缘的金属触点。金属触点集成到半导体集成电路衬底上。金属触点具有接触表面，以穿过半导体电路衬底和金属触点上方的电介质层与迹线进行电接触。金属触点包括垂直延伸到接触表面之上的电介质层中的垂直凸缘。垂直凸缘可以改进金属触点和电介质的机械耦合，从而减小电路上的机械应力。