傳統(tǒng)的芯片引線鍵合是在 SiO2 上的 Si 或 Al 焊盤上完成的。這為熱超聲鍵合提供了理想的冶金和剛性鍵合平臺(tái)。
然而,Cu 鍵合焊盤位于低模量介電層上,該介電層覆蓋在薄而脆的擴(kuò)散阻擋層中,當(dāng)鍵合到 Lo-k 結(jié)構(gòu)時(shí)可能會(huì)破裂,這可能會(huì)導(dǎo)致不良的鍵合良率和/或器件可靠性問題。
此外,還需要保護(hù)Cu焊盤的上表面層不被氧化、硫化等。這可以通過在Cu層上涂覆各種金屬層來實(shí)現(xiàn),即在Au或Al層上涂覆阻擋層。鋁焊盤與制造工藝兼容,是引線鍵合的理想選擇。
然而,芯片制造需要擴(kuò)散阻擋層、掩模層和蝕刻步驟的沉積,因此使得芯片制造昂貴。還有一種可能是,如果鍵合過程破壞了 Cu 和 Al 之間的擴(kuò)散壁壘,則可靠性可能會(huì)比沒有擴(kuò)散壁壘的情況下更差。如果低模量介電層位于焊盤下方,則可能會(huì)發(fā)生杯狀或下沉。
另一個(gè)潛在問題是 Al/阻擋層/Cu 方法已獲得專利,可能不可用或成本過高。