JPWO2021247633A5 - - Google Patents
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Claims (29)
最終銅相互接続レベルを含む金属相互接続レベルを有するチップと、
前記最終銅相互接続レベルに重なり、前記最終銅相互接続レベルに接続されるチップ・ツー・パッケージ相互接続であって、
前記最終銅相互接続レベルの第1の要素に接続されるビアであって、側壁と底部とにおける障壁材料と、前記ビアを充填するタングステンとを有する、前記ビアと、
前記ビアを介して前記最終銅相互接続レベルの第1の要素に結合される銅の導電構造と、
を有する、前記チップ・ツー・パッケージ相互接続と、
を含む、集積回路デバイス。 1. An integrated circuit device, comprising:
a chip having metal interconnect levels including a final copper interconnect level;
a chip-to-package interconnect overlying and connected to said final copper interconnect level,
a via connected to a first element of the final copper interconnect level, the via having a barrier material on the sidewalls and bottom and tungsten filling the via ;
a copper conductive structure coupled through the via to a first element of the final copper interconnect level ;
the chip-to-package interconnect having
13. An integrated circuit device comprising :
前記銅の導電構造がアンダーバンプ金属構造であり、
前記チップ・ツー・パッケージ相互接続が、前記アンダーバンプ金属構造上のはんだバンプを更に有する、集積回路デバイス。 2. The integrated circuit device of claim 1,
the copper conductive structure is an under-bump metallurgy;
The integrated circuit device, wherein the chip-to-package interconnect further comprises a solder bump on the under-bump metal structure.
前記銅の導電構造が、銅ピラーである、集積回路デバイス。 2. The integrated circuit device of claim 1,
An integrated circuit device , wherein the copper conductive structures are copper pillars.
前記銅の導電構造が、上に重なるNi/Pd層を備える銅構造である、集積回路デバイス。 2. The integrated circuit device of claim 1,
An integrated circuit device, wherein said copper conductive structure is a copper structure with an overlying Ni/Pd layer.
前記銅の導電構造が、
前記最終銅相互接続レベルの第1の要素と前記第1の要素に近接する前記チップの一部との上に延在する銅構造と、
前記銅構造に重なり、前記銅構造に接続される銅ポストであって、前記第1の要素からオフセットされる、前記銅ポストと、
を含む、集積回路デバイス。 2. The integrated circuit device of claim 1,
The copper conductive structure is
a copper structure extending over a first element of the final copper interconnect level and a portion of the chip adjacent to the first element;
a copper post overlying and connected to the copper structure, the copper post being offset from the first element;
13. An integrated circuit device comprising:
前記銅の導電構造が、前記最終銅相互接続レベルの第1の要素と前記第1の要素に近接する前記チップの一部との上に延在する銅構造を含み、
前記チップ・ツー・パッケージ相互接続部が、
前記第1の要素からオフセットされるアンダーバンプ金属構造と、
前記アンダーバンプ金属構造の上のはんだバンプと、
を更に有する、集積回路デバイス。 2. The integrated circuit device of claim 1,
the copper conductive structure includes a copper structure extending over a first element of the final copper interconnect level and a portion of the chip adjacent to the first element;
the chip-to-package interconnect comprises:
an under-bump metal structure offset from the first element;
a solder bump on the under-bump metal structure;
The integrated circuit device further comprises :
前記ビアが、パッシベーション層を介して延在する、集積回路デバイス。 2. The integrated circuit device of claim 1,
The via extends through a passivation layer.
前記パッシベーション層が、酸化物層と、前記酸化物層の上の窒化ケイ素層とを含む、集積回路デバイス。 8. An integrated circuit device according to claim 7,
The integrated circuit device, wherein the passivation layer comprises an oxide layer and a silicon nitride layer over the oxide layer .
前記パッシベーション層が、酸化物層と、前記酸化物層の上の酸窒化ケイ素層とを含む、集積回路デバイス。 8. An integrated circuit device according to claim 7,
The integrated circuit device, wherein the passivation layer comprises an oxide layer and a silicon oxynitride layer over the oxide layer.
前記ビアが、前記最終銅相互接続レベルの第1の要素と前記銅の導電構造との間に接続される1つ又は複数のビアを含む、集積回路デバイス。 2. The integrated circuit device of claim 1,
The integrated circuit device, wherein the vias include one or more vias connected between a first element of the final copper interconnect level and the copper conductive structure.
前記チップ・ツー・パッケージ相互接続が、前記ビアと前記銅の導電構造との間に配置される障壁層であって、TiW又はTiを含む、前記障壁層を更に有する、集積回路デバイス。The integrated circuit device, wherein the chip-to-package interconnect further comprises a barrier layer disposed between the via and the copper conductive structure, the barrier layer comprising TiW or Ti.
前記チップ・ツー・パッケージ相互接続が、前記ビアと前記銅の導電構造との間に配置される保護誘電体層であって、開口を有し、前記開口を介して前記ビアが前記銅の導電構造に接続される、前記保護誘電体層を更に有する、集積回路デバイス。an integrated circuit device, wherein the chip-to-package interconnect further comprises a protective dielectric layer disposed between the via and the copper conductive structure, the protective dielectric layer having an opening through which the via is connected to the copper conductive structure.
前記保護誘電体層が、ポリイミド、ポリベンズオキサゾール(PBO)、又はビスベンゾシクロブテン(BCB)を含む、集積回路デバイス。An integrated circuit device, wherein the protective dielectric layer comprises polyimide, polybenzoxazole (PBO), or bisbenzocyclobutene (BCB).
前記銅の導電構造が、再配線層を含み、the copper conductive structure includes a redistribution layer;
前記集積回路デバイスが、the integrated circuit device comprising:
前記再配線層の上のポリイミド層と、a polyimide layer on the redistribution layer;
前記ポリイミド層の開口を介して前記再配線層に接続されるアンダーバンプ金属構造と、an under-bump metal structure connected to the redistribution layer through an opening in the polyimide layer;
前記アンダーバンプ金属構造上のはんだバンプと、a solder bump on the under-bump metal structure;
を更に含む、集積回路デバイス。The integrated circuit device further comprises:
前記チップ・ツー・パッケージ相互接続が、前記最終銅相互接続レベルの第2の要素に接続されるプローブ接触領域であって、側壁と底部とにおける障壁材料と、前記障壁材料上のタングステンとを含む、前記プローブ接触領域を更に有する、集積回路デバイス。1. An integrated circuit device comprising: an integrated circuit device including a first interconnect layer and a second interconnect layer, the first interconnect layer being electrically connected to a first element of the integrated circuit device; a first interconnect layer being electrically connected to a second element of the integrated circuit device;
前記プローブ接触領域が、前記タングステン上のプローブ金属スタックを更に含む、集積回路デバイス。The integrated circuit device, wherein the probe contact area further comprises a probe metal stack on the tungsten.
前記プローブ金属スタックが、Niの層とPdの層とを含む、集積回路デバイス。An integrated circuit device, wherein the probe metal stack comprises a layer of Ni and a layer of Pd.
前記ビアが、前記底部における第1の幅と、前記ビアの頂部における第2の幅とを有し、前記第1の幅と前記第2の幅とが同じである、集積回路デバイス。an integrated circuit device, the via having a first width at the bottom and a second width at a top of the via, the first width and the second width being the same;
ダマシン銅プロセスを用いて集積回路チップの最終金属相互接続レベルを形成することと、
前記最終金属相互接続レベルの上にパッシベーション層を堆積することと、
チップ・ツー・パッケージ相互接続を形成することであって、
前記パッシベーション層内に第1の開口と前記第1の開口よりも広い第2の開口とを形成することと、
前記パッシベーション層の上と前記第1及び第2の開口の中とに障壁層を堆積させることと、
前記障壁層の上にタングステンを堆積させることであって、前記タングステンが、前記第1の開口を充填し、前記第2の開口は充填せずにライニングする、前記タングステンを堆積させることと、
化学機械研磨によって前記パッシベーション層の上から前記タングステンと前記障壁層とを除去することであって、前記第1及び第2の開口に前記タングステンと前記障壁層とを残す、前記除去することと、
前記パッシベーション層と前記第1の開口との上にプローブ金属スタックを堆積させることであって、前記プローブ金属スタックが、前記第2の開口内に延在するが、前記第1の開口内には延在しない、前記プローブ金属スタックを堆積させることと、
前記パッシベーション層と前記第1の開口との上から前記プローブ金属スタックを除去することであって、前記第2の開口に前記プローブ金属スタックを残す、前記プローブ金属スタックを除去することと、
前記第1の開口の上に銅の導電構造を形成することであって、各銅の導電構造が前記第1の開口内の前記タングステンによって前記最終金属相互接続レベルに電気的に結合される、前記銅の導電構造を形成することと、
による、前記チップ・ツー・パッケージ相互接続を形成することと、
を含む、方法。 1. A method of manufacturing an integrated circuit device, comprising:
forming a final metal interconnect level of an integrated circuit chip using a damascene copper process;
depositing a passivation layer over said final metal interconnect level;
Forming a chip-to-package interconnect, comprising :
forming a first opening and a second opening wider than the first opening in the passivation layer;
depositing a barrier layer over the passivation layer and into the first and second openings;
depositing tungsten over the barrier layer, the tungsten filling the first opening and lining but not filling the second opening;
removing the tungsten and the barrier layer from over the passivation layer by chemical mechanical polishing , leaving the tungsten and the barrier layer in the first and second openings;
depositing a probe metal stack over the passivation layer and the first opening, the probe metal stack extending into the second opening but not into the first opening;
removing the probe metal stack from over the passivation layer and the first opening , leaving the probe metal stack in the second opening; and
forming copper conductive structures over the first openings, each copper conductive structure being electrically coupled to the final metal interconnect level by the tungsten in the first opening;
forming the chip-to-package interconnect by
A method comprising :
前記プローブ金属スタックが、Niの層とPdの層とを含む、方法。 20. The method of claim 19 ,
The method, wherein the probe metal stack comprises a layer of Ni and a layer of Pd.
前記障壁層が、Ti、TiN、Ta、TaN、又はそれらの組み合わせを含む、方法。 21. The method of claim 20 ,
The method, wherein the barrier layer comprises Ti, TiN, Ta, TaN, or a combination thereof .
前記第2の開口の少なくとも幾つかにおいて前記プローブ金属スタックに接触することによって前記集積回路チップをプローブすることを更に含む、方法。 20. The method of claim 19 ,
The method further includes probing the integrated circuit chip by contacting the probe metal stack in at least some of the second openings.
前記銅の導電構造が、銅バンプである、方法。 20. The method of claim 19 ,
The method, wherein the copper conductive structure is a copper bump.
前記銅の導電構造が、はんだバンプの下にあるアンダーバンプ金属構造である、方法。 20. The method of claim 19 ,
The method, wherein the copper conductive structure is an under-bump metal structure underlying a solder bump.
前記銅の導電構造が、銅ピラーである、方法。 20. The method of claim 19 ,
The method, wherein the copper conductive structures are copper pillars.
前記導電層が、再配線層であり、
前記方法が、
前記再配線層の上にポリイミド層を形成することと、
前記ポリイミド層を介して前記再配線層までアンダーバンプ金属構造を形成することと、
前記アンダーバンプ金属構造上にはんだバンプを形成することと、
を更に含む、方法。 20. The method of claim 19 ,
the conductive layer is a redistribution layer ,
The method,
forming a polyimide layer on the redistribution layer;
forming an under-bump metal structure through the polyimide layer to the redistribution layer;
forming a solder bump on the under-bump metal structure;
The method further comprises:
前記集積回路チップをウェハ上の他の集積回路チップから個片化することと、
前記チップ・ツー・パッケージ相互接続を介して前記集積回路チップをリードフレームに取り付けることと、
前記リードフレームに取り付けられた前記集積回路チップにモールド化合物を付けることと、
を更に含む、方法。 20. The method of claim 19 ,
singulating the integrated circuit chips from other integrated circuit chips on a wafer;
attaching the integrated circuit chip to a leadframe via the chip-to-package interconnect;
applying a molding compound to the integrated circuit chip attached to the lead frame;
The method further comprises:
最終銅相互接続レベルを含む金属相互接続レベルを有するチップと、
前記最終銅相互接続レベルに重なり、前記最終銅相互接続レベルに接続される、チップ・ツー・パッケージ相互接続であって、
前記最終銅相互接続レベルの第1の要素に接続されるビアであって、側壁と底部とにおける障壁材料と、前記ビアを充填するタングステンとを有し、前記障壁材料が、Ti、TiN、Ta、TaN、又はそれらの組み合わせを含む、前記ビアと、
前記ビアを介して前記最終銅相互接続レベルの第1の要素に結合される銅の導電構造と、
を有する、前記チップ・ツー・パッケージ相互接続と、
を含む、集積回路デバイス。 1. An integrated circuit device, comprising:
a chip having metal interconnect levels including a final copper interconnect level;
a chip-to-package interconnect overlapping and connected to said final copper interconnect level,
a via connected to a first element of the final copper interconnect level, the via having a barrier material on the sidewalls and bottom and tungsten filling the via , the barrier material comprising: Ti, TiN, Ta, TaN, or combinations thereof;
a copper conductive structure coupled through the via to a first element of the final copper interconnect level ;
the chip-to-package interconnect having
13. An integrated circuit device comprising :
前記ビアが、前記底部における第1の幅と、前記ビアの頂部における第2の幅とを有し、前記第1の幅と前記第2の幅とが同じである、集積回路デバイス。an integrated circuit device, the via having a first width at the bottom and a second width at a top of the via, the first width and the second width being the same;
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