半導(dǎo)體器件用接合線及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的構(gòu)思涉及半導(dǎo)體器件用接合線及其制造方法，并且更具體涉及半導(dǎo)體器 件用接合線及其制造方法，能夠降低對(duì)芯片的損害，同時(shí)防止芯材料暴露，并且提高耐酸性 和在第二側(cè)面處的接合性。
【背景技術(shù)】
[0002] 在用于安裝半導(dǎo)體器件的封裝件中存在多種結(jié)構(gòu)。接合線廣泛用于連接基板和半 導(dǎo)體器件或連接多個(gè)半導(dǎo)體器件。已經(jīng)廣泛使用金接合線作為接合線。然而，因?yàn)榻鸾雍?線價(jià)格高并且其價(jià)格最近迅速上漲，對(duì)可以代替金接合線的接合線的需求增加。
[0003] 為了代替金接合線，已經(jīng)完成了許多研宄和努力。銅（Cu)接合線被給予了很高的 期望。因?yàn)閱螌覥u接合線的表面容易在空氣中氧化，對(duì)焊盤或引線的接合性可能會(huì)變差。 為了解決該問題，提出了通過(guò)用另一種金屬覆蓋單層Cu接合線的表面得到的多層Cu接合 線。
[0004] 當(dāng)在Cu芯材料上形成異種金屬并且進(jìn)行多次拉線以便制造多層Cu接合線時(shí)，異 種金屬可能消去從而可能使Cu芯材料暴露。當(dāng)使Cu芯材料暴露時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)與單層Cu 接合線的問題相同的問題。因此，當(dāng)將這種多層Cu接合線應(yīng)用于半導(dǎo)體器件時(shí)，可能會(huì)出 現(xiàn)缺陷。
[0005] 此外，需要提高多層Cu接合線與焊盤或引線的接合性。
[0006] 發(fā)明構(gòu)思詳述
[0007] 技術(shù)問題
[0008] 本發(fā)明的構(gòu)思提供半導(dǎo)體器件用接合線的制造方法，其能夠降低對(duì)芯片的損害， 同時(shí)防止芯材料暴露，并且提高耐酸性和在第二側(cè)面處的接合性。
[0009] 本發(fā)明的構(gòu)思還提供半導(dǎo)體器件用接合線，其能夠降低對(duì)芯片的損害，同時(shí)防止 芯材料暴露，并且提高耐酸性和在第二側(cè)面處的接合性。
[0010] 技術(shù)方案
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體器件用接合線的制造方法，所 述制造方法包括：在具有第一金屬作為主要組分的芯材料上形成具有第二金屬作為主要組 分的第一涂層；對(duì)在其上形成了所述第一涂層的所述芯材料進(jìn)行拉線；以及在所述拉線之 后在所述芯材料和所述第一涂層上形成具有第三金屬作為主要組分的第二涂層。
[0012] 在這里，所述第一金屬是Cu、Ag或它們的合金，所述第二金屬是Au、Ag、Pt、Pd或 它們的合金，并且所述第三金屬是八1138、？丨、？(1或它們的合金。所述第一金屬可以與所述 第二金屬不同。
[0013] 在所述第二涂層的形成之后可以進(jìn)行不多于兩次的拉線。在所述第二涂層的形成 之后可以不進(jìn)行拉線。
[0014] 所述制造方法還可以包括在所述第二涂層的形成之后將所述第二涂層的表面粗 糙化。此時(shí)，所述第二涂層的表面的所述粗糙化可以包括等離子體處理所述第二涂層。所 述第二涂層的表面可以具有約Inm至約6nm的粗糙度。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的另一個(gè)方面，提供一種半導(dǎo)體器件用接合線，所述接合線包 括：芯材料，所述芯材料具有作為主要組分的第一金屬；第一涂層，所述第一涂層形成在所 述芯材料的表面上，并且具有作為主要組分的第二金屬，所述第二金屬的組分和組成與所 述第一金屬的組分和組成不同；和第二涂層，所述第二涂層包圍所述芯材料和所述第一涂 層，并且具有作為主要組分的第三金屬，所述第三金屬的組分和組成與所述第二金屬的組 分和組成不同。
[0016] 在這里，所述第一金屬是Cu、Ag或它們的合金，所述第二金屬是Au、Ag、Pt、Pd或 它們的合金，所述第三金屬是Au、Ag、Pt、Pd或它們的合金，并且所述第二涂層的表面具有 約Inm至約6nm的粗糙度。
[0017] 此時(shí)，所述第一涂層和所述第二涂層的組合的厚度可以為約30nm至約100nm。所 述第一涂層的厚度可以為約25nm至約85nm。
[0018] 所述第一涂層和所述第二涂層的組合的橫截面積可以為所述接合線的橫截面積 的約0. 597%至約1. 97%。所述第一涂層和所述第二涂層的組合的橫截面積可以為所述接 合線的橫截面積的約〇. 993%至約1. 97%。所述第一涂層和所述第二涂層的組合的橫截面 積可以為所述接合線的橫截面積的約1. 189%至約1. 581%。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的另一個(gè)方面，提供一種半導(dǎo)體器件用接合線，所述接合線包 括：芯材料，所述芯材料具有作為主要組分的第一金屬；和涂層，所述涂層形成在所述芯材 料的表面上，并且具有作為主要組分的第二金屬，所述第二金屬的組分和組成與所述第一 金屬的組分和組成不同。所述涂層的表面具有約Inm至約6nm的粗糙度。
[0020] 在這里，所述第一金屬可以是Cu、Ag或它們的合金，所述第二金屬可以是Au、Ag、 Pt、Pd或它們的合金。
[0021] 有益效果
[0022] 通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的接合線及其制造方法，可以降低對(duì)芯片的損害，同 時(shí)防止芯材料暴露，并且提高耐酸性和在第二側(cè)面處的接合性。
[0023] 附圖描述
[0024] 圖1和2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的示例性實(shí)施方案的接合線的橫截面的概念 圖；并且
[0025] 圖3是按順序說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的示例性實(shí)施方案的接合線的制造方法的 流程圖。
[0026] 最佳方式
[0027] 現(xiàn)在將參照附圖，更完整地描述本發(fā)明的構(gòu)思，在附圖中示出了本發(fā)明的構(gòu)思的 示例性實(shí)施方案。附圖中相同的元件通過(guò)相同的附圖標(biāo)記表示，并且將不提供它們的重復(fù) 的解釋。然而，本發(fā)明的構(gòu)思可以以許多不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)被解釋為限于在本文中 給出的示例性實(shí)施方案。相反，提供這些實(shí)施方案從而使本公開將是充分且完整的，并且將 向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的構(gòu)思的范圍。
[0028] 應(yīng)理解的是，盡管可以在本文中使用術(shù)語(yǔ)第一和第二等描述多個(gè)元件，這些元件 不應(yīng)限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件與另一元件區(qū)分。例如，可以將第一元件 命名為第二元件，并且相似地，可以將第二元件命名為第一元件，而不背離本發(fā)明的構(gòu)思的 范圍。
[0029] 除非另外定義，單數(shù)術(shù)語(yǔ)可以表示復(fù)數(shù)術(shù)語(yǔ)?？梢栽诒景l(fā)明的構(gòu)思的多個(gè)實(shí)施方 案中使用的術(shù)語(yǔ)如"包括"或"可以包括"表示存在所公開的相應(yīng)的功能、操作或元件并且 不限制一種或多種額外的功能、操作或元件。除非另外定義，存在用于表示說(shuō)明書中描述的 特征、數(shù)量、步驟、操作、元件和部分或以上的組合的術(shù)語(yǔ)如"包括"和"具有"。可以說(shuō)明的 是，可以增加一種或多種其他特征、數(shù)量、步驟、操作、元件和部分或以上的組合。
[0030] 除非另外定義，在本文中使用的全部術(shù)語(yǔ)（包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)）具有與本發(fā)明 的構(gòu)思所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。
[0031] 圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的示例性實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件用接合線的橫截 面的概念圖。
[0032] 參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的示例性實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件用接合線100可以 包括三個(gè)層，即具有第一金屬作為主要組分的芯材料110,形成在芯材料110的表面上并且 具有第二金屬作為主要組分的第一涂層120,以及包圍第一涂層120和芯材料110并且具有 第三金屬作為主要組分的第二涂層130。
[0033] 在這里，"主要組分"意指相應(yīng)金屬的濃度不小于50摩爾％。
[0034] 第一金屬可以是Cu、銀（Ag)或以上的合金。第二金屬和第三金屬可以獨(dú)立地為 Au、Ag、鉑（Pt)、鈀（Pd)或以上至少兩個(gè)的合金。此外，第一金屬具有與第二金屬的組分或 組成不同的組分或組成。第二金屬可以具有與第三金屬的組分和組成相同的組分和組成或 者與第三金屬的組分和組成不同的組分和組成。當(dāng)?shù)诙饘倬哂信c第三金屬的組分和組成 相同的組分和組成時(shí)，可以不確定第一涂層120和第二涂層130之間的界面。在這種情況 下，第一涂層120和第二涂層130被稱為涂層140。
[0035] 第一涂層120可以完全包圍芯材料110,或者可以部分存在未包圍芯材料110的部 分。圖2是說(shuō)明接合線IOOa的橫截面