DE112008000592T5 - Chip-Kontaktierhügel aus Kupfer mit Elektromigrationskappe und Lötmittelüberzug - Google Patents

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Ting Tigard Zhong
Valery Portland Dubin
Mark Aloha Bohr
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    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
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    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
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    • H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
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Abstract

Vorrichtung, die aufweist:
einen Chip mit einer integrierten Schaltung;
eine Vielzahl von Kontaktierhügeln aus Kupfer auf einer Oberfläche des Chip;
Elektromigrations (EM)-Kappen, die im Wesentlichen eine entsprechende Oberfläche der Kontaktierhügel aus Kupfer abdecken, wobei sie in der Lage sind, die intermetallische Ausbildung zwischen den Kontaktierhügeln aus Kupfer und einem Lötmittel zu steuern; und
einen Lötmittelüberzug auf den EM-Kappen, die in der Lage ist, die EM-Kappen vor dem Einbringen in ein Gehäuse vor Oxidation zu schützen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Ausführungsformen der Erfindung betreffen die Gehäusetechnologie in der Mikroelektronik. Insbesondere betreffen Ausführungsformen der Erfindung mikroelektronische Einheiten, die Chip-Kontaktierhügel aus Kupfer mit Elektromigrationskappe und Lötmittelüberzug haben.
  • HINTERGRUND
  • Nachdem ein mikroelektronischer Baustein oder Chip hergestellt worden ist, wird er typischerweise in ein Gehäuse gebracht, bevor er verkauft wird. Das Gehäuse sorgt für die elektrische Verbindung zur internen Schaltung des Chips, für den Schutz gegen die äußere Umwelt und die Wärmedissipation. Bei einem Gehäusesystem ist ein Chip mittels „Flip-Chip” (Wendemontage) mit einem Gehäusesubstrat verbunden. Bei einem Flip-Chip-Gehäuse sind elektrische Leitungen auf dem Chip auf seiner aktiven Oberfläche verteilt und die aktive Oberfläche ist elektrisch mit entsprechenden Leitungen auf einem Gehäusesubstrat verbunden.
  • Die 1 bis 3 veranschaulichen ein Verfahren des Standes der Technik zur Flip-Chip-Montage eines mikroelektronischen Bausteins oder Chips in ein Gehäuse. In 1 ist ein Teil eines mikroelektronischen Chips 100, der einen leitenden Kontaktierhügel 140 umfasst, veranschaulicht. Der mikroelektronische Chips 100 umfasst ein Substrat 105, eine Baugruppenschicht 110, einen Kopplungsbereich 115 und eine Anschlussfläche 120. Die Baugruppenschicht 110 umfasst typischerweise eine Vielfalt elektrischer Schaltungselemente, so wie Transistoren, Leiter und Widerstände, die in und auf einem Halbleiter-Substratmaterial gebildet sind. Der Kopplungsbereich 115 umfasst Schichten miteinander verbundener metallischer Durchkontaktierungen und metallischer Leitungen, die durch dielektrische Materialien getrennt sind, die für eine elektrische Verbindung zwischen den Baugruppen der Baugruppenschicht 110 und das elektrische Weiterleiten an leitende Anschlussflächen, einschließlich der Anschlussfläche 120, sorgen. Typischerweise sind eine dielektrische Schicht 125, ein Barrierenmetall 135 und ein Kontaktierhügel 140 über der Anschlussfläche 120 gebildet, wobei der Kontaktierhügel 140 eine Struktur für die elektrische Verbindung von dem Chip 100 an ein externes Gehäusesubstrat bildet.
  • Wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, wird bei einem üblichen Flip-Chip-Gehäusesystem der mikroelektronische Chip 100 umgedreht oder gewendet und an ein Gehäusesubstrat 150 an gebunden, so dass seine aktive Fläche, einschließlich der Kontaktierhügel 140, zu einer Oberfläche des Gehäusesubstrats 150 weist. Die Kontaktierhügel 140 stehen in Ausrichtung mit Lötmittelhügeln oder -perlen 155 auf der Oberfläche des Gehäusesubstrats 150, und elektrische Verbindungen werden zwischen den Kontaktierhügeln 140 und den Perlen 155 an Übergängen 160 gebildet. Wie gezeigt umfassen die Übergänge 160 typischerweise Bereiche der Kontaktierhügel 140, die in die Lötmittelhügel eingedrückt sind. Auch veranschaulicht in 3 ist ein unterfüllendes Material 170, das zwischen dem Chip 100 und dem Gehäusesubstrat 150 vorgesehen ist.
  • Bei manchen Prozessen bestehen die Kontaktierhügel 140 aus Kupfer. Bei solchen Systemen können die Übergänge 160 Leerstellen zwischen den Kontaktierhügeln 140 und den Lötperlen 150 entwickeln. Das Wachstum dieser Leerstellen kann aufgrund der Elektromigration von Kupfer zu vielen Problemen führen. Zum Beispiel kann es zu einem Anwachsen des elektrischen Widerstandes führen, das möglicherweise zu unterbrochenen Verbindungen und zum Baugruppenausfall führt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird beispielhaft und nicht beschränkend in den Figuren der beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen die gleichen Bezugsziffern ähnliche Elemente bezeichnen und in denen:
  • 1 eine Querschnittsdarstellung eines Teiles eines mikroelektronischen Chips des Standes der Technik ist, der ein Substrat, eine Baugruppenschicht, einen Kopplungsbereich, eine Anschlussfläche, eine dielektrische Schicht, die einen Teil der Anschlussfläche freilegt, und ein Barrierenmetall und einen Kontaktierhügel, der an die Anschlussfläche gekoppelt ist, umfasst.
  • 2 ist eine Querschnittsdarstellung einer Flip-Chip-Struktur des Standes der Technik, die ein Halbleiterplättchen mit Kontaktierhügeln umfasst, welche mit einem Gehäusesubstrat ausgerichtet sind, das Lötmittelhügel aufweist.
  • 3 veranschaulicht die Struktur der 2 nach dem Befestigen des Chips an dem Gehäusesubstrat und mit einem unterfüllenden Material.
  • 4 ist eine Querschnittsdarstellung eines Teils eines mikroelektronischen Chips, der ein Substrat, eine Baugruppenschicht, einen Kopplungsbereich, eine Anschlussfläche, eine dielektrische Schicht, die über der Anschlussfläche liegt und eine Öffnung umfasst, welche einen Teil der Anschlussfläche freilegt, und eine Keimschicht, die über der dielektrischen Schicht und der Anschlussfläche gebildet ist, umfasst.
  • 5 veranschaulicht die Struktur der 4 mit einer Schicht, die eine Öffnung umfasst, welche über der Keimschicht gebildet ist.
  • 6 veranschaulicht die Struktur der 5 mit einem Kontaktierhügel, der in der Öffnung und auf der Keimschicht gebildet ist.
  • 7 veranschaulicht die Struktur der 6 mit einer Kappe, die in der Öffnung und auf dem Kontaktierhügel gebildet ist.
  • 8 veranschaulicht die Struktur der 7 mit einer Plattierung, die in der Öffnung und auf der Kappe gebildet ist.
  • 9 veranschaulicht die Struktur der 8, wobei die Schicht entfernt ist.
  • 10 veranschaulicht die Struktur der 9, wobei die freiliegenden Bereichen der Keimschicht entfernt sind.
  • 11 ist eine Querschnittsdarstellung eines mikroelektronischen Plättchens, das abgeschrägte Kontaktierhügel umfasst, die mit einem Substrat ausgerichtet sind, das Lötmittelhügel für die Flip-Chip-Befestigung hat.
  • 12 veranschaulicht die Struktur der 11 nach dem Befestigen des Plättchens und des Gehäusesubstrats und ein unterfüllendes Material umfassend.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • In verschiedenen Ausführungsformen werden Vorrichtungen und Verfahren, die sich auf Chip-Kontaktierhügel aus Kupfer mit Elektromigrationskappe und Lötmittelüberzug beziehen, beschrieben. Jedoch können verschiedene Ausführungsformen ohne eine oder mehrere der bestimmten Einzelheiten in die Praxis umgesetzt werden oder mit anderen Verfahren, Materialien oder Komponenten. In anderen Fällen sind gut bekannte Strukturen, Materialien oder Arbeitsschritte nicht gezeigt oder in Einzelheiten beschrieben, um das Verschleiern von Aspekten verschiedener Ausführungsformen der Erfindung zu vermeiden. In ähnlicher Weise sind zum Zwecke der Erläuterung bestimmte Zahlen, Materialien und Konfigurationen aufgeführt, um für ein gründliches Verständnis der Erfindung zu sorgen. Nichtsdestotrotz kann die Erfindung ohne die beschriebenen bestimmten Einzelheiten in die Praxis umgesetzt werden. Weiter wird verstanden, dass die verschiedenen Ausführungsformen, die in den Figuren gezeigt sind, veranschaulichende Darstellungen sind und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind.
  • Die 4–12 veranschaulichen Verfahren und Strukturen für ein Flip-Chip-Gehäusesystem, das Chip-Kontaktierhügel aus Kupfer mit Elektromigrationskappe und Lösemittelüberzug hat.
  • 4 veranschaulicht einen Bereich eines mikroelektronischen Chips, der ein Substrat 205, eine Baugruppenschicht 210, einen Kopplungsbereich 215, eine Anschlussfläche 220, eine dielektrische Schicht 225 mit einer Öffnung 230, die einen Teil der Anschlussfläche 220 freilegt, und eine Keimschicht 235 über der dielektrischen Schicht 225 und dem freiliegenden Bereich der Anschlussfläche 220, wobei die Öffnung 230 teilweise gefüllt wird, aufweist.
  • Im Allgemeinen kann der Chip Teil eines Wafers sein, der eine Vielzahl von Würfeln aufweist, oder der Chip kann eine individuelle und getrennte integrierte Schaltung sein. Das Substrat 205 umfasst irgendein geeignetes halbleitendes Material oder Materialien für das Bilden von arbeitenden Einheiten. Zum Beispiel kann das Substrat 205 monokristallines Silizium, Germanium, Galliumarsenid, Indiumphosphid oder Silizium auf einem Isolator oder dergleichen umfassen. Die Baugruppenschicht 210 umfasst Baugruppen, die in und auf dem Substrat 205 gebildet sind, so wie Transistoren, Widerstände oder Leiter, die eine integrierte Schaltung bilden.
  • Der Kopplungsbereich 215 sorgt für die elektrische Kopplung der Baugruppen der Baugruppenschicht 210. Der Kopplungsbereich 215 umfasst einen Stapel aus Metallisierungsschichten, die metallische Leitungen umfassen, welche durch zwischengeschichtete dielektrische (ILD – Interlayer Dielectric) Materialien getrennt und isoliert sind. Die metallischen Leitungen der Metallisierungsschicht sind durch leitende Kontaktierungen gekoppelt, die ebenfalls durch dielektrische Materialien getrennt und isoliert sind. Die ILD-Materialien umfassen irgendwelche isolierenden Materialien, einschließlich Low k ILD-Materialien, die eine Dielektrizitätskonstante, k, geringer als die von Siliziumdioxid (geringer als ungefähr 4) haben. Low k ILD-Materialien sind vorteilhaft, da die sie Kapazität zwischen benachbarten metalli schen Leitungen verringern und somit die Leistungsfähigkeit der mikroelektronischen Baugruppe insgesamt verbessern, zum Beispiel durch Verringern der RC-Verzögerung. Jedoch sind viele Low k-ILD-Materialien relativ spröde und für die Rissbildung oder Delaminierung anfällig. Daher können die folgenden Verfahren und Strukturen ihren Einsatz ermöglichen oder die Zuverlässigkeit einiger Low k ILD-Materialien erhöhen, indem die Belastungen auf diese Materialien verringert werden.
  • Die Anschlussfläche 220 ist elektrisch mit einer oder mehreren der metallischen Leitungen und Kontaktierungen des Kopplungsbereiches 215 verbunden und bildet eine leitende Anschluss- oder Kontaktfläche für die anschließende Bildung eines elektrischen Anschlusspunktes oder Kontaktierhügels. Bei manchen Beispielen kann die Anschlussfläche 220 als ein Teil des Kopplungsbereiches 215 betrachtet werden, beispielsweise als eine obere Metallisierungsschicht des Kopplungsbereiches 215. Bei anderen Beispielen ist die Anschlussfläche 220 über dem Kopplungsbereich 215 gebildet. Die Anschlussfläche 220 umfasst irgendein geeignetes leitfähiges Material, so wie Kupfer oder Aluminium. Die dielektrische Schicht 225 ist über (wie gezeigt) oder um die Anschlussfläche 220 gebildet und umfasst irgendein geeignetes isolierendes Material, so wie passivierende Materialien oder isolierende Materialien. Um die dielektrische Schicht 225 mit der Öffnung 230 auszubilden, wird zunächst eine massive dielektrische Schicht durch ein Spin-On-Verfahren oder ein anderes geeignetes Abscheideverfahren gebildet. Dann wird die Öffnung 230 in das dielektrische Material 225 mittels bekannter Techniken, so wie Fotolitografie und Ätztechniken, geformt.
  • Die Keimschicht 235 umfasst irgendein geeignetes Material oder einen Stapel aus Materialien, die einen geeigneten Keim für das Bilden eines massiven Leitermaterials zur Verfügung stellen, wie es in 6 hiernach diskutiert ist. Zum Beispiel wird für das Bilden eines massiven Kupferleiters eine Keimschicht aus Kupfer verwendet. Vor dem Bilden der Keimschicht 235 kann eine Barrieren- oder Adhäsionsschicht gebildet werden. Die Barrierenschicht kann als Beispiel Tantal und Tantalnitrid oder Titan und Titannitrid umfassen. Die Barrierenschicht und die Keimschicht werden durch bekannte Techniken hergestellt, so wie Atomlagenabscheidung (ALD – Atomic Layer Deposition), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD – Physical Vapor Deposition) und chemische Gasphasenabscheidung (CVD – Chemical Vapor Deposition).
  • Als nächstes wird eine Schicht 240, die eine Öffnung 245 umfasst, über der Keimschicht 235 so gebildet, dass die Anschlussfläche freigelegt ist, wie es in der 5 veranschaulicht ist. Hierin bezieht sich der Ausdruck „über” auf die Fläche, die von dem Substrat entfernt liegt, so dass das Substrat als Bezugssystem verwendet wird und nachfolgende Strukturen auf dem Substrat „auf” gebaut werden. Daher geschieht die Verwendung von Ausdrücken, so wie unterhalb, oberhalb, über und seitlich mit Bezug auf das Substrat als auf die Unterseite der Struktur gerichtet und nicht auf „auf” oder „unter” in Bezug auf die Erde oder irgendein anderes Bezugssystem.
  • Die Schicht 240 umfasst irgendein geeignetes Material, das das Bilden einer Öffnung 245 vereinfacht und sorgt für eine ausreichende Struktur für das anschließende Bilden eines Kontaktierhügels, wie es hiernach diskutiert wird. Zum Beispiel kann die Schicht 240 einen negativen Fotolack umfassen und die Öffnung 245 kann durch fotolitograisches Bearbeitung gebildet werden.
  • Wie es in der 6 veranschaulicht ist, wird dann ein Kontaktierhügel 248 innerhalb der Grenzen der Öffnung 245 gebildet. Der Kontaktierhügel 248 umfasst irgendein geeignetes leitendes Material, so wie Kupfer, und der Kontaktierhügel 248 kann mit irgendeiner geeigneten Technik gebildet werden. Bei einem Beispiel wird der Kontaktierhügel 248 durch ein zeitlich gesteuertes Elektroplattierverfahren gebildet, wobei die Keimschicht 235 verwendet wird. Der Kontaktierhügel 248 nimmt im Wesentlichen die Form der Öffnung in der Schicht 240 an. Bei einem Beispiel hat die Öffnung eine runde Form, wenn in Draufsicht betrachtet wird.
  • Bei einer Ausführungsform ist der Kontaktierhügel 248 ein Controlled Collapsed Chip Connection (C4)-Kontaktierhügel.
  • Als nächstes wird eine Kappenschicht 244 auf dem Kontaktierhügel 248 in der Öffnung 245 gebildet, wie es in 7 veranschaulicht ist. Die Kappenschicht 244 weist ein Metall auf, so wie Eisen, Nickel, Kobalt, Zinn, Palladium oder Platin, das in der Lage ist, die Elektromigration zwischen dem Kontaktierhügel 248 und einer Gehäuselötperle zu steuern. Bei einer Ausführungsform ist die Kappenschicht 244 ungefähr 6 Mikrometer dick. Die Kappenschicht 244 kann durch Elektroplattieren oder stromloses Plattieren gebildet werden.
  • Wie in der 8 veranschaulicht wird eine Lötmittelschicht 242 auf der Kappenschicht 244 in der Öffnung 245 gebildet. Die Lötmittelschicht 242 weist ein Zinn- oder Zinnlegierungslötmittel auf, das in der Lage ist, die Oxidation der Kappenschicht 244 während anschließender Bearbeitungsschritte vor dem Einbringen in das Gehäuse zu vermeiden. Bei einer Ausführungsform ist die Lötmittelschicht 242 ungefähr 2 Mikrometer dick. Die Lötmittelschicht 242 kann durch Elektroplattieren oder stromloses Plattieren gebildet werden.
  • Die Schicht 240 wird dann entfernt, wie es in der 9 gezeigt ist, so dass der abgedeckte Kontaktierhügel 250 freiliegt. Die Schicht 240 wird durch irgendeine geeignete Technik beseitigt, so wie einen Nassätzprozess, einen Trockenätzprozess oder einen Resist-Abstreifprozess. Als nächstes, wie es in der 10 veranschaulicht ist, wird der Teil der Keimschicht 235, der freiliegt (d. h. nicht von dem abgeschrägten Kontaktierhügel abgedeckt ist) durch irgendeine geeignete Technik beseitigt. Zum Beispiel kann der Teil der Keimschicht 235 durch einen Nassätz-Bearbeitungsschritt beseitigt werden. Ein Nassätz-Bearbeitungsschritt kann auch einen kleinen Bereich des Kontaktierhügels 248 beseitigen, wenn der Kontaktierhügel und die Keimschicht aus demselben Material bestehen oder wenn es nur geringe oder keine Ätzselektivität zwischen den beiden Materialien gibt. Da nur ein kleiner Teil des Kontaktierhügels beseitigt wird, wird dies nur wenig oder keine nachteilige Wirkung auf die Form des Kontaktierhügels haben. Um den Hauptanteil der Keimschicht und nur eine kleine Menge des Kontaktierhügels zu beseitigen, kann ein zeitlich abgestimmter Nassätzschritt verwendet werden.
  • Wie es in den 11–12 veranschaulicht ist, kann der mikroelektronische Chip 200, einschließlich der abgedeckten Kontaktierhügel 250, mittels Flip-Chip-Technik an einem Substrat 260 befestigt werden, das Lötmittelperlen 265 umfasst. In den 11–12 sind verschiedene Elemente, die in den 4–10 veranschaulicht sind, aus Gründen der Klarheit nicht dargestellt. Bei einigen Beispielen werden abgedeckte Kontaktierhügel 250 am Ende der Waferbearbeitung bei einer Anzahl mikroelektronischer Würfel gebildet, und die Befestigung des Chips 200 an dem Substrat 260 wird vorgenommen, nachdem das Substrat 205 in Würfel geteilt ist, um die mehreren integrierten Schaltungen in einzelne Chips zu trennen.
  • Das Substrat 260 umfasst irgendein geeignetes Gehäusesubstrat, so wie eine gedruckte Leiterkarte (PCB – Printed Circuit Board), einen Interposer, eine Hauptplatine, eine Karte oder dergleichen. Die Lötperlen 265 bestehen aus irgendeinem geeigneten Lötmaterial, einschließlich auf Blei basierenden Lötmitteln oder bleifreien Lötmitteln. Beispielhafte bleifreie Lötmittel umfassen Legierungen aus Zinn und Silber oder Legierungen aus Zinn und Indium. Bleifreie Lötmittel können aufgrund von Umwelt- und Gesundheitsanliegen, die sich auf den Einsatz von Blei in Endverbraucherprodukten beziehen, vorteilhaft sein.
  • Wie es in der 11 gezeigt ist, sind der mikroelektronische Chip 200 und das Substrat 260 derart angeordnet, dass die abgedeckten Kontaktierhügel 250 und entsprechende Lötmittelhügel 265 im Wesentlichen ausgerichtet sind, und der Chip und das Substrat werden bei einer erhöhten Temperatur zusammengebracht, so dass das Lötmittel wieder aufgeschmolzen wird und nach dem Abkühlen Verbindungen mit den abgedeckten Kontaktierhügeln 250 bildet, um den Chip 200 und das Substrat 260 elektrisch zu koppeln, wie es in der 12 gezeigt ist. Außerdem ist wie es in der 12 veranschaulicht ist, ein unterfüllendes Material 280 zwi schen dem Chip 200 und dem Substrat 260 gebildet. Bei einem Beispiel wird das unterfüllende Material 280 durch einen Kapillar-Unterfüllprozess zur Verfügung gestellt. Das Chipgehäuse 290 kann dann in eine Verarbeitungseinheit eingebaut werden, so wie einen Desktop, Laptop, Server, PDA, ein Mobiltelefon usw., die eine Speichereinheit und einen Netzwerkcontroller umfassen können.
  • Der Bezug in dieser Beschreibung auf „eine Ausführungsform” bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur, ein Material oder eine Eigenschaft, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, bei wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. Somit bezieht sich das Auftreten des Ausdruckes „bei einer Ausführungsform” an verschiedenen Stellen in dieser Beschreibung nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform der Erfindung. Weiterhin können die bestimmten Merkmale, Strukturen, Materialien oder Eigenschaften bei einer oder mehreren Ausführungsformen in irgendeiner geeigneten Weise kombiniert werden.
  • Es soll verstanden werden, dass die obige Beschreibung als veranschaulichend und nicht als beschränkend gedacht ist. Viele weitere Ausführungsformen werden den Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet beim Durchdenken der obigen Beschreibung deutlich werden. Der Umfang der Erfindung sollte daher mit Bezug auf die angehängten Ansprüche, zusammen mit dem vollen Umfang an Äquivalenten, zu denen die Ansprüche berechtigt sind, festgelegt werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ausführungsformen der Erfindung umfassen Vorrichtungen und Verfahren, die sich auf Chip-Kontaktierhügel aus Kupfer mit Elektromigrationskappe und Lötmittelüberzug beziehen. Bei einer Ausführungsform weist eine Vorrichtung einen Chip mit integrierter Schaltung, eine Vielzahl von Kontaktierhügeln aus Kupfer auf einer Oberfläche des Chips, Elektromigration (EM)-Kappen, die im Wesentlichen eine entsprechende Fläche der Kontaktierhügel aus Kupfer abdecken, wobei sie in der Lage sind, eine intermetallische Ausbildung zwischen den Kontaktierhügeln aus Kupfer und einem Lötmittel zu steuern, und einem Lötmittelüberzug auf den EM-Kappen, der in der Lage ist, die EM-Kappen vor dem Einbringen in ein Gehäuse vor der Oxidation zu schützen, auf.

Claims (19)

  1. Vorrichtung, die aufweist: einen Chip mit einer integrierten Schaltung; eine Vielzahl von Kontaktierhügeln aus Kupfer auf einer Oberfläche des Chip; Elektromigrations (EM)-Kappen, die im Wesentlichen eine entsprechende Oberfläche der Kontaktierhügel aus Kupfer abdecken, wobei sie in der Lage sind, die intermetallische Ausbildung zwischen den Kontaktierhügeln aus Kupfer und einem Lötmittel zu steuern; und einen Lötmittelüberzug auf den EM-Kappen, die in der Lage ist, die EM-Kappen vor dem Einbringen in ein Gehäuse vor Oxidation zu schützen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die EM-Kappen Eisen aufweisen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die EM-Kappen Kobalt aufweisen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die EM-Kappen ein Metall, das aus der Gruppe bestehend aus Zinn, Nickel, Palladium und Platin ausgewählt ist, aufweisen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Lötmittelüberzug auf Zinn basierendes Lötmittel aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die EM-Kappen eine Dicke von ungefähr 6 Mikrometern haben.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Lötmittelüberzug eine Dicke von ungefähr 2 Mikrometern hat.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter mit einem Gehäuse für integrierte Schaltungen, das an den Chip gelötet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, die weiter aufweist: einen Speicher; und einen Netzwerk-Controller.
  10. Verfahren, das aufweist: Bilden von Kontaktierhügeln aus Kupfer auf einer Oberfläche eines Wafers für integrierte Schaltungen; Bilden einer Kappenschicht auf einer Oberfläche der Kontaktierhügel aus Kupfer; und Bilden einer Lötmittelschicht auf einer Oberfläche der Kappenschicht.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, das weiter das Entfernen eines Fotolackmaterials aufweist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Bilden der Kappenschicht das Elektroplattieren von Eisen umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Bilden der Lötmittelschicht das Elektroplattieren eines Zinnlegierungslötmittels umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Bilden der Kappenschicht das Plattieren eines Metalls, das aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Kobalt, Nickel, Platin und Palladium ausgewählt ist, umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Bilden der Lötmittelschicht das stromlose Plattieren eines Zinnlegierungslötmittels umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 11, das weiter das Beseitigen eines Basismetallschicht umfasst.
  17. Verfahren nach Anspruch 11, das weiter das Auftrennen des Wafers in Würfel umfasst.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, das weiter das Löten eines Chips aus dem Wafer an ein Gehäuse umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, das weiter das Einsetzen des Chipgehäuses in eine Verarbeitungseinheit umfasst.
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