專利名稱：用于半導(dǎo)體器件電極的保護(hù)阻擋層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體器件，更具體地涉及用于器件電極的阻擋層，該阻擋層保護(hù)電極免受無鉛焊料中活性成分的影響。
背景技術(shù)：
例如DirectFET⑧型器件(參見第6,624,522號美國專利)和倒裝晶片型器件的器件，具有一個或多個由鋁制成的金屬化電極，例如形成在半導(dǎo)體模具的第一表面上。例如，對該電極進(jìn)行配置，以直接焊
接至支承襯底(如印刷電路板)上的傳導(dǎo)襯墊。此外，其它器件可以具有一個或多個金屬化電極，該金屬化電極被配置，以使得當(dāng)器件被封裝時，電極直接或間接地焊接至封裝引線。
例如，參見圖1和圖2，示出了示例性DirectFET⑧型器件封裝100(在上述專利中公開的類型)的仰視圖以及如圖1中的圓圈101a所示的該器件封裝的一部分的剖視側(cè)視圖。器件封裝100包括杯狀或罐狀的傳導(dǎo)夾112，其具有開放的底部(如圖l所示)；頂部網(wǎng)113;以及電連接至網(wǎng)113的兩個凸緣114和115。功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)半導(dǎo)體模具102容納在夾112中。模具102包括在其底面上的漏極103以及在其頂面上的源極104和柵極105(在圖1中，源極和柵極由虛線表示)。漏極103與網(wǎng)113電接觸，并且從而與凸緣114和115電接觸。源極104和柵極105通過傳導(dǎo)夾112的 開放的底部所暴露，并且旨在被直接焊接到例如襯底的墊上。
為了便于將源極和柵極焊接至襯底墊，在源極104之上形成可焊 接觸點109和110,且在柵極105之上形成可焊接觸點108。圖2A是 如圓圈101b所示的一部分可焊接觸點110的放大的剖視側(cè)視圖，如圖 2A所示，可焊接觸點108、 109和IIO通常由含有可焊接金屬的銀制 成，如鈦131、鎳132和銀133的三金屬堆疊結(jié)構(gòu)。例如由環(huán)氧樹脂 形成的、并例如作為焊料抗蝕劑的鈍化層120沿源極104和柵極105 的頂面設(shè)置在模具102的頂面上。開口 120a、 120b和120c形成在源 極和柵極之上的鈍化層120中，從而使電極上的每個可焊接觸點暴露。
在過去，鈍化層120和可焊接觸點108-110已被形成，以使得可 焊接觸點與鈍化層相鄰/搭接。然而，該相鄰/搭接配置產(chǎn)生了器件可靠 性問題。具體地，據(jù)發(fā)現(xiàn)在長期暴露于電場和水分的情況下，來自可 焊接觸點的銀離子可能遷移并形成枝狀晶體。特別地，當(dāng)為了將模具 的電極附接至襯底的墊而將焊料涂到觸點的表面上時，焊料通常將使 沿觸點表面暴露的銀溶解，從而形成了將銀捕獲并防止形成枝狀晶體 的焊料合金。然而，當(dāng)鈍化層和可焊接觸點以相鄰/搭接關(guān)系形成時， 鈍化層遮蔽可焊接觸點的部分外表面，從而在如上所述的焊接過程中 防止沿該表面的銀受到影響。因此，沿該表面的銀未一皮焊料溶解，并 可以是遷移離子的源，該遷移離子可以在鈍化層上遷移并形成枝狀晶 體，降低了器件的可靠性。
為了克服上述問題，如圖1和圖2所示，可以將鈍化層中的開口 120a-120c配置為比可焊接觸點108-110更寬。因此，可焊接觸點 108-110通過周圍的間隙(例如間隙121)而與鈍化層120分開，如圖 2所示，該間隙使在其下面的金屬化電極暴露。通過這種配置，可焊 接觸點108-110的整個頂面和側(cè)面都被暴露，從而允許焊料覆蓋上述 表面并將暴露的銀溶解，限制了枝狀晶體的形成。
特別地，然而，鈍化層和可焊接觸點的這種間隙配置引起了其它 問題。具體地，過去一般用來將可坪接觸點108-110連接至襯底墊的 焊料是含鉛焊料。然而，現(xiàn)在無鉛焊料正在使用并開發(fā)，以避免鉛的環(huán)境危害。主要的無鉛焊料是稱為"SAC"的錫/銀/銅合金。至今為止， SAC合金比在傳統(tǒng)的板組件中使用的基于鉛共晶體的焊料在更高的溫 度融化。特別地，SAC合金含有將可焊接觸點表面活化的焊劑。具體 地，該焊劑可以包含多種酸，如在羧酸基內(nèi)的酸。在焊料的活化階段， 呈現(xiàn)在可焊接觸點表面上的氧化物由該酸蝕刻，以產(chǎn)生清潔的表面， 焊料可以在該清潔表面上形成合金。
特別地，在該焊料的活化階段，在焊料內(nèi)的焊劑可以延伸進(jìn)間隙 中，如間隙121,該焊劑在可焊接觸點和鈍化層120之間延伸，并可 以接觸在間隙下面暴露的鋁電極。據(jù)發(fā)現(xiàn)，在焊劑內(nèi)的酸與鋁電極發(fā) 生逆反應(yīng)，產(chǎn)生了穿過電極而形成的洞。因此，酸性焊劑能夠腐蝕在 電極下面的作用半導(dǎo)體節(jié)和柵，從而影響器件的可靠性。
參見圖3，示出了圖1中器件封裝的、被環(huán)繞的部分101a的可選 剖視側(cè)視圖。其中，例如由氮化物或丙烯酸酯制成的保護(hù)鈍化層135 已經(jīng)沿源極和柵極的頂面沉積，從而保護(hù)在其下面的電極以及作用節(jié) 和柵免受酸性焊劑的影響。具體地，鈍化層135已經(jīng)沿可焊接觸點和 鈍化層120之間的間隙在鈍化層120之下沉積。然而，據(jù)發(fā)現(xiàn)，保護(hù) 層135的形成較為昂貴并且也影響所產(chǎn)生器件的質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容
因此，需要提供一種用于半導(dǎo)體器件電極的保護(hù)阻擋層，所述阻
存在的酸性焊劑的影響，并克服現(xiàn)有技術(shù)的上述以及其它缺點。根據(jù) 本發(fā)明的優(yōu)選實施方案， 一種半導(dǎo)體器件(如封裝為DirectFET⑧型器 件封裝的豎直傳導(dǎo)功率MOSFET)包括模具，沿所述模具的頂面設(shè)置 有源極和柵極。所述器件還包括在所述源極上的至少一個可焊接觸點 以及在所述柵極上的至少一個可焊接觸點。所述器件進(jìn)一步包括設(shè)置 在所述模具的所述頂面上、且在所述源極和柵極之上的鈍化層。所述 鈍化層具有在其中形成的開口 ，所述開口使在所述源極和柵極上的每 個可焊接觸點暴露。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，在所述鈍化層中的 每個開口均比其對應(yīng)的可焊接觸點更寬。因此，在每個可焊接觸點和周圍的鈍化層的相對邊緣/側(cè)之間形成間隙，所述間隙圍繞所述可焊接 觸點，并沿所述可焊接觸點的整個高度延伸。
根據(jù)本發(fā)明，所述器件還包括覆蓋所述源極和4冊^l的至少一部分 頂面的阻擋層。具體地，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，所述阻擋層在所述 可焊接觸點的下側(cè)與所述源極和斥冊極的所述頂面之間延伸，并且也沿 所述可焊接觸點與所述鈍化層之間的間隙延伸，具體地，所述阻擋層 可以至少延伸至所述鈍化層的所述相對邊緣。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方 案中，所述阻擋層也可以延伸過圍繞所述可焊接觸點的間隙，并且在 所述鈍化層之下延伸。具體地，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，所述阻擋層 可以跨越所述源極和柵才及的所述頂面延伸、在所述輛J匕層之下延伸、 并且朝向所述電極的外圍邊緣延伸。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，所述阻 擋層可以從所述電極的所述外圍邊緣凹回，使得沿所述電極的所述頂 面的外圍部分暴露。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，所述阻擋層可以跨 越所述源才及和柵極的整個所述頂面延伸至所述電極的所述外圍邊緣， 從而覆蓋所述電極的整個所述頂面。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，所 述阻擋層也可以延伸過所述源極和柵極的所述外圍邊緣，從而于所述 電極上突出。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，所述阻擋層可以跨越所述 源極和4冊極的整個所述頂面延伸，并且也可以沿圍繞所述電極的所述 外圍邊纟彖的所述豎直側(cè)壁延伸。
根據(jù)本發(fā)明，所述阻擋層是傳導(dǎo)材料，并且具體地是能夠抵抗無 鉛焊料中存在的焊劑的酸性本質(zhì)的材料。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，所 述阻擋層由鈥層制成。如所示出的那樣，形成在所述源極和柵極上的 可焊接觸點在所述阻擋層上形成。當(dāng)所述阻擋層由鈦層制成時，雖然 可以使用本領(lǐng)域公知的其它傳統(tǒng)的堆疊結(jié)構(gòu)，但是每個所述可焊接觸 點均可以為含銀的可焊接金屬堆疊結(jié)構(gòu)，如鎳層和銀層。根據(jù)本發(fā)明 的另 一 實施方案，所述阻擋層包括設(shè)置在所述源極和斥冊極上面的鈦層， 并且還包括例如設(shè)在所述鈦層上面的鎳層。在此，在所述源極和柵極 上形成的所述可焊接觸點形成在所述鎳層上，并且可以只包括銀層。
根據(jù)本發(fā)明，通過沿所述源極和柵極的、至少沿圍繞所述可焊接 觸點的所述間隙的所述頂面形成阻擋層，使得所述阻擋層保護(hù)電極免
8受所述無鉛焊料的所述酸性焊劑的影響，例如當(dāng)所述器件焊接至襯底 墊時，所述焊料可以延伸進(jìn)所述間隙中。具體地，所述阻擋層防止所 述酸性焊劑接觸沿所述間隙的電極，從而防止所述焊劑形成穿過所述
此外，也通過使所述阻擋層延伸過所述間隙、在所述《屯化層下延伸以 及可能沿所述電極的整個頂面和側(cè)壁延伸，使得所述阻擋層進(jìn)一步4呆 護(hù)所述電極和在所述電極下面的所述作用半導(dǎo)體節(jié)和柵免受可能滲透響。
除了 DirectFET⑧型器件封裝之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)可本發(fā) 明的阻擋層也能夠應(yīng)用于其它具有電極的半導(dǎo)體器件，所述電極旨在 焊接至支承襯底上的傳導(dǎo)墊或焊接至外部導(dǎo)體。例如，本發(fā)明也能夠 應(yīng)用于倒裝晶片器件、凸起/晶片水平封裝以及被封裝的器件，以使得 器件電極直接地或通過例如夾子/帶子焊接至封裝引線。此外，本領(lǐng)域 技術(shù)人員也將會認(rèn)可本發(fā)明能夠應(yīng)用于除功率MOSFET之外的器件， 如二極管。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，為了制備具有沿所述源極和柵極的所述 頂面形成的阻擋層的器件，如DirectFET⑧型器件封裝，首先在半導(dǎo)體
層。此后，在所述觸點金屬層的表面之上沉積鈦層，并且然后例如在 所述鈦層的頂面之上沉積鎳層和銀層。
此后，在所述銀層之上形成第一掩模。如果所述阻擋層將只包括 鈦層，則對部分所述銀層和鎳層進(jìn)行蝕刻，以暴露所述鈦層，從而形 成用于所述源極和柵極的、銀和鎳的至少一個可焊接觸點。此后，在 所述鈦層的所述暴露表面之上形成第二掩模，并且然后對部分所述鈦 層進(jìn)行蝕刻，以暴露在下面的觸點金屬層，從而形成用于所述源極和 柵極的鈦阻擋層?？蛇x地，如果所述阻擋層將包括鎳層和鈦層，則所 述第一掩模只用來對部分所述銀層進(jìn)行蝕刻，從而暴露所述鎳層，并 且形成用于所述源極和柵極的銀的可焊接觸點。此后，在所述鎳層之 上形成所述第二掩模，并且然后對所述鎳層和鈦層進(jìn)行蝕刻，以使在下面的觸點金屬層暴露，從而形成用于所述源極和柵極的鎳-鈦阻擋 層。
此后，所述暴露的觸點金屬層被向下蝕刻至所述終止區(qū)的表面。 從而，形成了源極和柵極，所述源極和柵極中的每個均沿其頂面具有 鈦(或鎳-鈦)阻擋層，并且所述源極和柵極中的每個均沿各自阻擋層 的頂面進(jìn)一步具有至少一個銀和鎳(或只有銀)的可焊接觸點。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，作為對所述觸點金屬層進(jìn)行蝕刻以形成 所述源極和柵極的結(jié)果，所述觸點金屬層可以從所述阻擋層的所述外 圍邊緣的下側(cè)進(jìn)行蝕刻，以使得所述阻擋層突出于所述電極的所述外 圍邊緣。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，所述突出物可以留在適當(dāng)?shù)奈恢谩?可選地，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，例如可以對所述阻擋層進(jìn)行進(jìn) 一步蝕刻，以除去所述突出物。
為了完成所述器件，然后在所述模具的所述頂面之上形成鈍化層， 以覆蓋所述可焊接觸點和所述阻擋層。此外，利用任何適當(dāng)?shù)墓に嚕?在所述鈍化層中形成開口，以使每個可焊接觸點暴露。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，對上文所述的工藝進(jìn)行修改，以保 護(hù)在上述工藝期間會損壞的所述終止區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的該實施方案， 在所述模具的所述頂面之上沉積所述觸點金屬層之前，首先沿所述終 止區(qū)沉積例如由鈦制成的阻擋層。所述工藝然后如上所述地進(jìn)行，在 所述模具上沉積所述觸點金屬層，在所述觸電金屬層上沉積所述鈦層 等等，并且最后對所述鈦層(或者所述鈦層和鎳層)進(jìn)行蝕刻，以形 成阻擋層。此后，沿所述終止區(qū)將所述觸點金屬層向下蝕刻至所述阻 擋層的所述頂面，乂人而形成所述源極和4冊才及。 一旦形成所述電極，沿 所述終止區(qū)的所述阻擋層就被除去，并且具體地，對所述阻擋層進(jìn)行 蝕刻，以使所述終止區(qū)的所述頂面的一部分暴露。此后，所述制備工 藝再次如上文所述地進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 實施方案，為了制備具有沿所述源極和柵極的 頂面和側(cè)面形成的阻擋層的器件，首先在半導(dǎo)體模具的頂面之上沿作 用區(qū)和終止區(qū)沉積觸點金屬層。此后，在所述觸點金屬層之上形成掩 模，并且將部分該層向下蝕刻至所述終止區(qū)的所述頂面，從而形成源
10極和柵極。然后在所述源極和柵極的整個頂面和側(cè)面之上沿所述終止 區(qū)的暴露頂面沉積鈦層。然后在所述鈦層的頂面之上沉積例如鎳層和 銀層。
此后，在所述銀層之上形成掩模。假定所述阻擋層將只包括鈦層， 則對部分所述銀層和所述鎳層進(jìn)行蝕刻，以暴露所述鈦層，從而形成
用于所述源極和柵極的、銀和鎳的至少一個可焊接觸點。然后，在所 述鈦層的所述暴露表面之上形成掩模，然后只沿所述終止區(qū)對部分所 述4太層進(jìn)4亍蝕刻。,人而，在所述源極和4冊才及的整個頂面和側(cè)面之上形 成鈦阻擋層。此外，上述工藝可以改變，以使得在所述源極和柵極上 面的所述阻擋層為鎳-鈦阻擋層，并使得所述可焊接觸點只包括銀層。
然后，在所述模具的所述頂面之上形成鈍化層，以覆蓋所述可焊 接觸點和所述阻擋層。此后，在所述鈍化層中形成開口，以將每個可 焊接觸點暴露。
通過本發(fā)明以下結(jié)合附圖的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將會 顯而易見。
圖1是在第6,624，522號美國專利中示出類型的示例性 DirectFET 器件封裝的仰視圖2示出了圖1中圓圈部分的示例性剖視側(cè)視圖，具體地，其示 出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電極、相應(yīng)的可焊接觸點、以及鈍化層的示例性 配置；
圖2A示出了圖2中圓圈部分的示例性剖視側(cè)視圖，具體地，其 示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的示例性可焊接觸點；
圖3示出了圖1中圓圈部分的另一示例性剖視側(cè)^L圖，具體地， 其示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)沿電極的一部分頂面形成的保護(hù)鈍化層；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的示例性半導(dǎo)體器件的剖視側(cè) 視圖，該器件包括跨越該器件電極的一部分頂面而形成的阻擋層，該 阻擋層保護(hù)器件電極免受無鉛焊料中存在的酸性焊劑的影響；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的示例性半導(dǎo)體器件的一部分的剖視側(cè)視圖，該器件包括跨越該器件電極的整個頂面而形成的
保護(hù)阻擋層；
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的示例性半導(dǎo)體器件的一 部分的剖視側(cè)視圖，該器件包括跨越該器件電極的整個頂面而形成的 可選的保護(hù)阻擋層；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另 一實施方案的示例性半導(dǎo)體器件的一 部分的剖視側(cè)視圖，該器件包括跨越該器件電極的整個頂面和側(cè)面而 形成的保護(hù)阻擋層；
圖8-17示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案用于制備圖4和圖5中的半 導(dǎo)體器件的示例性工藝；
圖18-23示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案用于制備與圖4中器件類 似的器件的可選的示例性工藝；
圖24-27示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案用于制備圖6中的半導(dǎo)體 器件的示例性工藝的一部分；以及
圖28-34示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案用于制備圖7中的半導(dǎo)體 器件的示例性工藝。
具體實施例方式
參見圖4,示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的示例性的半導(dǎo)體 器件200的一部分的剖視側(cè)一見圖(注意，圖4并非按比例畫出)。例如， 器件200為封裝為如類似于在第6,624,522號美國專利中描述的 DirectFET⑧型器件封裝的縱向傳導(dǎo)功率MOSFET。器件200包括由硅、 碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等制成的半導(dǎo)體模具102。模具102 具有在其中形成的、配置為縱向傳導(dǎo)功率MOSFET的節(jié)(未在圖4中 示出)。終止區(qū)252圍繞模具102的作用區(qū)251的外圍。該終止區(qū)可以 包括場氧化物環(huán)253、例如由多晶硅形成的場板254、以及設(shè)置在場板 254之上的層間電介質(zhì)(ILD )層255，場板254從場氧化物環(huán)253之 上的作用區(qū)251延伸。
器件200還包括在模具102的底面上的漏極103，漏極103與 DirectFET⑧封裝的傳導(dǎo)夾的網(wǎng)113電接觸。盡管可以使用某些其它的金屬，但漏極103可以由鋁形成。器件200進(jìn)一步包括在模具102的 頂面上的源極104和柵極105，盡管也可以使用某些其它的金屬，但 每個電極均由鋁形成。源極沿作用區(qū)251的厚度205可以約為4um。 在源極104上形成至少一個可焊接觸點(如觸點210),并且在柵極105 上形成至少一個可焊接觸點(圖中未示出)(注意，柵極上的可焊接觸 點與可焊接觸點210類似)。每個可焊接觸點均可以是含銀的可焊接金 屬。
器件200還包括例如厚度約為18um的鈍化層220,鈍化層220 設(shè)置在模具102的頂面上、且在源極104和柵極105之上。鈍化層220 可以是任何適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧鈍化物，其也能夠作為焊料抗蝕劑。鈍化層220 具有在其中形成的開口 ，該開口使在源極104和柵極105上的每個可 焊接觸點暴露。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，鈍化層中的每個開口均 比對應(yīng)的可焊接觸點更寬。從而，在每個可焊接觸點和周圍的鈍化層 的相對的邊緣/側(cè)之間形成間隙，該間隙圍繞可焊接觸點，并沿可焊接 觸點的整個高度延伸。如上所述，以這種方式分開可焊接觸點和鈍化 層220防止了鈍化層遮蓋可焊接觸點的任何表面。因此，當(dāng)將焊料涂 到觸點上并使其流回時，該焊料能夠覆蓋可焊接觸點的整個外表面， 并將沿該表面暴露的銀溶解，從而限制了枝狀晶體的形成。在本發(fā)明 的優(yōu)選實施方案中，鈍化層220也比可焊接觸點更厚。因此，可焊接 觸點沒有延伸過鈍化層220的頂面。
例如，參見源極104上的可焊接觸點210,鈍化層220具有在其 中形成的開口 222，該開口使可焊接觸點暴露。如上所述，可焊接觸 點210設(shè)置在開口 221的底部，并且沒有在鈍化層220的頂面之上延 伸。此外，開口 221比可焊接觸點210更寬。因此，間隙221在可焊 接觸點210和鈍化層220的相對的邊緣/側(cè)之間形成，該間隙圍繞可焊 接觸點210，并沿觸點的整個高度223延伸。間隙221的寬度可以為 約15um。此外，器件200的每個可焊接觸點優(yōu)選地具有與可焊接觸點 210類似的形狀。
根據(jù)本發(fā)明，器件200還包括分別覆蓋源極104和柵極105的頂 面的至少一部分的阻擋層202和203。具體地，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，阻擋層202和203在可焊接觸點的下側(cè)與多個電極的頂面之間延 伸，并且沿多個可焊接觸點和鈍化層220之間的間隙延伸，具體地， 至少延伸到鈍化層220的相對邊緣。例如，參見可焊接觸點210，阻 擋層202沿該觸點的下側(cè)延伸，并沿間隙221到達(dá)鈍化層220的開口 222的相對邊緣。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，如圖4所示，阻擋層 202和203也可以延伸過圍繞可焊接觸點、且在鈍化層220下面的間 隙。具體地，4艮據(jù)本發(fā)明的實施方案，阻擋層202和203可以^爭越源 極和柵極的頂面、在鈍化層220下面、并且朝向電極的外圍邊緣104a 和105a延伸。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，如圖4所示，阻擋層可以從電 極的外圍邊緣104a和105a凹回，/人而4吏沿這些電極的頂面的外圍部 分231和232暴露。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，阻擋層202和203 可以跨越源極和柵極的整個頂面延伸至電極的外圍邊緣104a和105a， 從而覆蓋這些電極的整個頂面。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，如圖5 中的器件200a所示(注意，圖5并非按比例畫出)，阻擋層202和203 也可以延伸過源極和斥冊極的外圍邊緣104a和105a,從而形成突出物 202a和203a。
根據(jù)本發(fā)明，阻擋層202和203為傳導(dǎo)材料，并且具體地為能夠 抵擋無鉛焊料(如SAC)中存在的焊劑的酸性本質(zhì)的材料。根據(jù)本發(fā) 明的實施方案，阻擋層202和203由例如厚度約為1800A的鈦層204 制成。如上所述，形成在源極和柵極上的可焊接觸點(例如可焊接觸 點210)形成在阻擋層202和203之上。當(dāng)阻擋層由《太層204制成時， 雖然可以使用本領(lǐng)域公知的其它傳統(tǒng)的堆疊結(jié)構(gòu)，但是每個可焊接觸 點均可以為含^^艮的可焊接金屬堆疊結(jié)構(gòu)，如鎳層211和銀層212。鎳 層211的厚度可以約為2000A，而^l艮層212的厚度可以約為6000A。
明顯地，通過至少沿圍繞可焊接觸點的間隙形成沿源極和柵極頂 面的阻擋層202和203,例如當(dāng)器件200焊接至襯底的墊時，阻擋層 保護(hù)電極免受可能延伸進(jìn)間隙中的無鉛焊料的酸性焊劑的影響。具體 地，阻擋層防止酸性焊劑接觸沿上述間隙的電極，從而防止焊劑形成 穿過電極的洞，并防止焊劑腐蝕電極下面的作用半導(dǎo)體節(jié)和柵。此外， 也通過將阻擋層202和203延伸過間隙且在飩化層220下面延伸，使得阻擋層進(jìn)一步保護(hù)電極以及電極下面的作用半導(dǎo)體節(jié)和柵，使其免 受可能滲透到鈍化層下面的任何焊劑或焊劑內(nèi)呈現(xiàn)的活性組分的影 響。
現(xiàn)在參見圖6，其中相同的標(biāo)號表示相同的元件，圖6示出了根
據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的示例性的半導(dǎo)體器件300的一部分的剖視 側(cè)視圖(注意，圖6并非按比例畫出)。器件300與器件200類似，并 且包括形成在源才及104上的至少一個可焊4妻觸點(例如觸點310)以 及形成在柵極105上的至少一個可焊接觸點(圖中未示出)。類似于如 上文所述的那樣，每個可焊接觸點均優(yōu)選地通過周圍的間隙(如圍繞 可焊接觸點310的間隙221)而與鈍化層220分開。器件300還包括 阻擋層302和303,阻擋層302和303類似于阻擋層202和203，并分 別覆蓋源極104和柵極105的頂面的至少一部分。然而，根據(jù)本發(fā)明 的該實施方案，現(xiàn)在阻擋層302和303包括設(shè)置在源極和柵極上面的 鈦層204，并且還包括例如設(shè)置在該鈦層上面的鎳層211。鈦層204的 厚度可以約為1800A，而鎳層211的厚度可以約為2000A。與上文類 似，形成在源極和柵極上的可焊接觸點(如可焊接觸點310)形成在 阻擋層的上面，并且現(xiàn)在具體地設(shè)置在鎳層211的上面。當(dāng)阻擋層302 和303包括鈦層和鎳層時，每個可焊接觸點均可以只包括例如厚度約 為6000A的銀層212。
與阻擋層202和203類似，阻擋層302和303在其各自的電極的 頂面上延伸，具體地可至少沿可焊接觸點的下側(cè)以及沿可焊接觸點與 周圍的鈍化層220之間的間隙延伸。優(yōu)選地，阻擋層302和303也在 鈍化層220下面延伸。具體地，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，阻擋層302 和303可跨越源極和4冊極的頂面、在鈍化層220之下、并朝向電極的 外圍邊緣104a和105a延伸。類似于如上文所述的那樣，阻擋層可以 /人源極和柵極的外圍邊緣104a和105a凹回(與圖4類似)，或者可延 伸至電極的外圍邊緣104a和105a，或者可以延伸過電極的外圍邊緣 104a和105a,從而形成突出物302a和303a,如圖6所示。
現(xiàn)在參見圖7,其中相同的標(biāo)號表示相同的元件，圖7示出了根 據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的示例性的半導(dǎo)體器件400的一部分的剖視側(cè)視圖(注意，圖7并非按比例畫出)。器件400與器件200類似，并 包括分別與阻擋層202和203類似的阻擋層402和403。然而，根據(jù) 本發(fā)明的該實施方案，現(xiàn)在阻擋層402和403覆蓋電才及的整個頂面和 側(cè)面。具體地，阻擋層402和403跨越源極和柵極的整個頂面延伸， 并且還包括沿圍繞電^l的外圍邊緣104a和105a的豎直側(cè)壁104b和 105b延伸的延伸部分402a和403a。如圖7所示，延伸部分402a和403a 也可以沿ILD層255延伸。通過進(jìn)一步沿源極和柵極的側(cè)壁延伸阻擋 層402和403，在阻擋層402和403下面的電極以及作用半導(dǎo)體節(jié)和 柵被進(jìn)一步保護(hù)，以免受可能滲透到鈍化層220下面的任何焊劑或焊 劑內(nèi)呈現(xiàn)的活性組分的影響。此外，這種配置可以使器件具有工業(yè)資 格水平。
根據(jù)本發(fā)明的該實施方案，如圖7所示，阻擋層402和403可以 包括例如厚度約為1800A的鈥層204。在此，雖然可以使用本領(lǐng)域公 知的其它傳統(tǒng)的堆疊結(jié)構(gòu)，但是例如觸點210的可焊接觸點均可以為 含銀的可焊接金屬堆疊結(jié)構(gòu)，如鎳層211和銀層212。鎳層211的厚 度可以約為2000A,而銀層212的厚度可以約為6000A。根據(jù)本發(fā)明 的另一實施方案，與器件300類似，阻擋層402和403可以包括在源 極和柵極上面的鈦層以及例如在該鈦層上面的鎳層。此外，鈦層的厚 度可以約為1800A，而鎳層的厚度可以約為2000A。在此，可焊接觸 點可以只包括厚度例如約為6000A的4艮層。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)可盡管如圖4-7所示的本發(fā)明應(yīng)用于 DirectFET 型器件封裝，但是本發(fā)明的阻擋層能夠應(yīng)用于具有電極的 任何半導(dǎo)體器件，該電極旨在焊接至支承襯底上的傳導(dǎo)墊或焊接至外 部導(dǎo)體。例如，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于倒裝晶片器件、凸起/晶片水平封 裝以及封裝的器件，以使得器件電極直接地或例如通過夾子/帶子焊接 至封裝引線。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也將會認(rèn)可本發(fā)明能夠應(yīng)用于除 功率MOSFET之外的器件，如二極管。
參見圖8-17，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的示例性工藝，該工 藝用于制造例如圖4和圖5所示的半導(dǎo)體器件200和200a。本領(lǐng)域技 術(shù)人員將會認(rèn)可多個器件200/200a可以同時由單個晶片形成，最后將這些器件單一化，以形成獨立的器件200/200a。為了描述的目的，將 描述單個器件200/200a的制備。從圖8開始，首先在硅晶片中以任意 公知的方式形成豎直傳導(dǎo)型功率MOSFET,從而產(chǎn)生模具102。在模 具102的作用區(qū)251外圍的周圍也可以任意公知的方式形成終止區(qū) 252。如圖所示，終止區(qū)252可以包括場氧化物環(huán)253、場板254和ILD 層255。
參見圖9，例如鋁的觸點金屬層404隨后沉積在沿作用區(qū)251和 終止區(qū)252的模具102的頂面之上，并且此后進(jìn)行燒結(jié)。觸點金屬層 404可以沿作用區(qū)沉積為具有約4um的厚度205。 一旦沉積了觸點金 屬層404,隨后便將阻擋層沉積在例如接觸金屬層的整個頂面之上。 根據(jù)本發(fā)明的該實施方案，阻擋層可以是厚度沉積為例如約1800A的 鈥層204。此后，將可焊接頂部金屬406沉積在鈥層204的頂面上。 此外，該可焊接頂部金屬可以是含4艮的金屬堆疊結(jié)構(gòu)，如鎳層211和 銀層212，其厚度分別沉積為約2000A和6000A。
參見圖10，適當(dāng)?shù)墓饪棠z層408隨后形成在可焊接頂部金屬406 上面。如下文進(jìn)一步所述的那樣，這種光刻膠層被用作掩模，以形成 在源極104上的至少一個可焊接觸點(如觸點210)以及在柵極105 上的至少一個可焊接觸點。因此，隨后基于可焊接觸點的期望數(shù)量和 構(gòu)圖，通過適當(dāng)?shù)墓饪萄谀２襟E對光刻膠層408進(jìn)行構(gòu)圖。此后，如 圖IO所示，多個開口 (如開口 410)隨后通過光刻膠層形成，從而使 可焊接頂部金屬406的頂面的一部分暴露。
參見圖11,光刻膠層408然后被用作為掩模，以從鈦層204的頂 面蝕刻4艮層212和4臬層211，從而形成用于源極和柵極的可焊接觸點， 如觸點210。例如，銀層212可以通過以下方式進(jìn)行蝕刻，首先在室 溫下將圖10中的器件浸入含有氫氧化銨(NH4OH)和過氧化氫混合 物的罐中約一分鐘，然后對該器件進(jìn)行清洗。類似地，隨后，鎳層211 可以通過以下方式蝕刻，將器件浸入硝酸(HN03)的罐中約九分鐘并 且隨后對該器件進(jìn)行清洗。
參見圖12，光刻膠層408然后可以從所產(chǎn)生的可焊接觸點表面除 去，并且然后在可焊接觸點上、且在鈦層204的暴露面上形成第二個
17適當(dāng)?shù)墓饪棠z層412?？蛇x地，光刻膠層408可以留在適當(dāng)?shù)奈恢茫?而例如沿鈦層204的暴露面形成光刻膠層412。如下文進(jìn)一步所述的 那樣，光刻膠層412被用作為掩模，以形成源極104和柵極105，并 且也用來在源極104和4冊極105上面形成阻擋層202和203。因此， 然后基于電極/阻擋層所期望的圖案，通過適當(dāng)?shù)墓饪萄谀２借硨饪?膠層412進(jìn)行構(gòu)圖。此后，如圖12所示，然后沿終止區(qū)通過光刻膠層 412形成多個開口 (如開口414)，從而使鈥層204的頂面的一部分暴 露。
參見圖13，然后光刻膠層412被用作為掩模，以從觸點金屬層404 的表面蝕刻鈦層204，從而形成阻擋層202和203。例如，鈦層204 可以通過以下方式蝕刻，將圖12中的器件浸入濃度為100:1的氫氟酸 (HF)的罐中約50秒，并且此后清洗該器件。
參見圖14，此后光刻膠層412被用作為掩模，以從ILD層255的 表面蝕刻觸點金屬層404，從而形成源極104和柵極105。例如，觸點 金屬層404可以通過以下方式蝕刻，將圖13中的器件浸入PAN (磷 酸、乙酸和硝酸的混合物)的罐中，并且此后清洗該器件。
如圖14所示，作為對觸點金屬層404進(jìn)行蝕刻以形成源極和片冊極 的結(jié)果，接觸金屬層可以從阻擋層202和203的外圍邊緣的下側(cè)蝕刻， 從而形成突出物202a和203a。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，該突出物可 以留在適當(dāng)?shù)奈恢茫?〃(人而隨后形成例如圖5所示的器件200a?？蛇x地， 根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，可以對該突出物進(jìn)行進(jìn)一步蝕刻并可以 將其除去。例如，可以對該突出物進(jìn)行蝕刻，以使得阻擋層202和203 的外圍邊緣一直延伸至源極和4冊極的外圍邊緣104a和105a。可選地， 可以除去該突出物，以使得阻擋層的外圍邊緣從電極的外圍邊緣凹回， 隨后形成例如圖4所示的器件200。
假定不執(zhí)行進(jìn)一步的蝕刻，然后除去光刻膠層412，從而產(chǎn)生例 如圖15所示的器件，阻擋層202和203具有延伸過源極和柵極的外圍 邊緣104a和105a的突出物202a和203a?？蛇x地，假定將執(zhí)行對鈥層 204的進(jìn)一步蝕刻，圖14中的器件可以再次浸入氫氟酸的罐中，然后 清洗。假定阻擋層202和203的外圍邊緣將從電極的外圍邊緣104a和105a凹回，則圖14中的器件可以浸入氫氟酸中約50秒。如圖16 所示，作為該額外蝕刻的結(jié)果，沿源極和柵極的頂面的外圍部分231 和232可以暴露。此后，可以除去光刻膠層412，產(chǎn)生例如如圖17所 示的器件。
一旦除去光刻膠層412，例如由鋁制成的后金屬觸點則沉積在例 如圖15或圖17中示出的器件底面之上，從而形成漏極103。
此后，例如厚度約為18um的鈍化層220形成在圖15或圖17中 示出的器件的頂面之上，以覆蓋可焊接觸點和阻擋層202和203,并 且填充源極和柵極之間的區(qū)域。此外，鈍化層220可以是也能夠作為 焊料抗蝕劑的任何適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧鈍化物。此后，利用任何適當(dāng)?shù)墓に嚕?在鈍化層220中形成開口 ，以從每個可焊接觸點的頂部除去鈍化層， 例如圖4和圖5中的器件200和200a所示的那樣。如上所述，這些開 口優(yōu)選地比可焊接觸點更寬，并且優(yōu)選地延伸至可焊接觸點下面的阻 擋層202和203，從而在每個可焊接觸點和周圍的鈍化層之間形成間 隙。
最后，如圖4和圖5中的器件200和200a所部分示出的那樣，該 器件可以封裝為DirectFET⑧型器件封裝，其將漏極103電連接至封裝 夾的網(wǎng)部分113。
現(xiàn)在參見圖18-23，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案可選的示例性工 藝，該工藝用于制造例如與圖4所示的器件200相同的半導(dǎo)體器件。 具體地，應(yīng)注意到，上述制備工藝會損壞沿終止區(qū)252的ILD層255。 在圖18-23中示出的工藝在ILD層之上增加阻擋層，以保護(hù)該ILD層。 具體地，由圖18開始，首先形成如上所述的包括場氧化物環(huán)253、場 板254和沿終止區(qū)252的ILD層255的模具102。此后，例如由鈦制 成的阻擋層256沉積在ILD層255的整個頂面和側(cè)面之上。
該工藝然后通過形成源才及和4冊極而類似于如上文所述地進(jìn)行。具 體地，參見圖19，然后在模具102的頂面之上以及在阻擋層256的外 表面上沉積觸點金屬層404。此后，在觸點金屬層404的頂面之上沉 積鈥阻擋層204，并且在該鈦層的頂面之上沉積包括例如鎳層211和 4艮層212的可焊接頂部金屬406。參見圖20,然后對可焊接頂部金屬406進(jìn)行掩模，并且隨后對鎳 層211和銀層212進(jìn)行蝕刻，從而類似于如上文所述的那樣，在鈦層 204上面形成可焊接觸點，如可焊接觸點210。此后，其內(nèi)具有開口的 光刻膠層412形成在所形成的器件的表面上，從而在鈦阻擋層204之 上形成掩模。然后光刻膠層412用來如上所述地沿終止區(qū)對鈦層204 進(jìn)行蝕刻，以形成阻擋層202和203，從而形成圖20中的器件。
參見圖21,然后光刻膠層412被用作為掩模，以向下蝕刻觸點金 屬層404至阻擋層256的表面，從而形成源極104和柵極105。此外， 觸點金屬層404可以通過將圖20中的器件浸入PAN的罐中來蝕刻。 如圖21所示，類似于如上所述的那樣，作為對觸點金屬層404進(jìn)行蝕 刻以形成源極和柵極的結(jié)果，接觸金屬層可以從阻擋層202和203的 外圍邊緣的下側(cè)進(jìn)行蝕刻，,人而形成突出物202a和203a，突出物202a 和203a延伸過源極和柵極的外圍邊緣104a和105a。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的該實施方案，ILD層255上面的阻擋層 256在源極和柵極的形成期間保護(hù)該ILD層。因此， 一旦形成電極， 在此后必須對阻擋層256進(jìn)行蝕刻，以使各電極電隔離。同樣，參見 圖22，圖21中的器件然后浸入例如氫氟酸(HF)的罐中，從而對阻 擋層256進(jìn)行蝕刻，并<吏ILD層255的頂面的一部分暴露。應(yīng)注意到， 對阻擋層256進(jìn)行蝕刻的結(jié)果是，阻擋層202和203被進(jìn)一步蝕刻， 并可被蝕刻，例如以使得阻擋層的外圍邊緣從電極的外圍邊緣104a 和105a凹回。因此，沿源才及和4冊才及的頂面的外圍部分231和232可以 暴露，從而隨后形成例如與圖4中的器件200類似的器件。
此后，器件的制備可以類似于如上文對于器件200所述的那樣進(jìn) 行，從而產(chǎn)生例如類似在圖23中示出的器件。具體地，然后可以除去 光刻膠層412,然后形成漏極103,此后沉積鈍化層220,并且然后在 可焊接觸點上面的鈍化層內(nèi)形成開口。應(yīng)注意到，除了增加了剩余的 阻擋層256之外，圖23中的器件與例如器件200類似。
現(xiàn)在參見圖24-27，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的部分示例性工 藝，該工藝用于制造例如圖6所示的半導(dǎo)體器件300，該器件具有包 括如上所述的鈦層和鎳層的阻擋層。器件300的制備類似于例如圖8至圖10中示出的那樣進(jìn)行。此后，如圖24所示，光刻膠層408被用 作為掩模，以從鎳層211的頂面對銀層212進(jìn)行蝕刻，從而形成用于 源極和柵極的可焊接觸點，如觸點310。此外，銀層212可以通過將 圖10中的器件浸入含有氫氧化銨和過氧化氫混合物的罐中進(jìn)行蝕刻。
參見圖25，然后可以從所產(chǎn)生的可焊接觸點的表面上除去光刻膠 層408，并且然后在可焊接觸點之上、且在鎳層211的暴露面上形成 第二個適當(dāng)?shù)墓饪棠z層416?？蛇x地，光刻膠層408可以留在適當(dāng)?shù)?位置，而光刻膠層416沿例如鎳層211的暴露面形成。類似于如上所 述的那樣，光刻膠層416被用作為掩模，以形成源極104和柵極105, 并且也用來在該電才及上面形成阻擋層302和303。因此，如圖25所示， 一旦構(gòu)圖的光刻膠層416和例如開口 418的多個開口隨后沿終止區(qū)形 成在光刻膠層內(nèi)，則使鎳層211的頂面的一部分暴露。
參見圖26，光刻膠層416然后被用作為掩模，以從觸點金屬層404 的表面對鎳層211和鈦層204進(jìn)行蝕刻，從而形成阻擋層302和阻擋 層303。此外，鎳層211可以通過將器件浸入硝酸的罐中進(jìn)行蝕刻， 而鈦層204可以通過將器件浸入一罐氫氟酸中進(jìn)行蝕刻。
參見圖27,光刻膠層416然后被用作為掩模，以從ILD層255的 表面對觸點金屬層404進(jìn)行蝕刻，從而形成源極104和柵極105。如 圖27所示，作為對觸點金屬層404進(jìn)行蝕刻以形成源極和柵極的結(jié)果， 該金屬層可以從阻擋層302和303的外圍邊緣的下側(cè)進(jìn)行蝕刻，從而 形成突出物302a和303a。類似于如對于器件200和200a所述的那樣， 這些突出物可以留在適當(dāng)?shù)奈恢?，從而隨后形成例如圖6所示的器件 300?？蛇x地，類似于如上所述的那樣，這些突出物可以進(jìn)4亍進(jìn)一步蝕 刻，并且能夠通過對鈦層204和鎳層211進(jìn)行進(jìn)一步蝕刻而被除去。
無論是否對突出物302a和303a進(jìn)行進(jìn)一步蝕刻，此后器件300 的制備都將類似于如上所述用于器件200/200a的那樣進(jìn)行。具體地， 然后可以除去光刻膠層416，然后形成漏極103,此后沉積鈍化層220， 并且然后在可焊接觸點上面的鈍化層內(nèi)形成開口，從而形成例如圖6 中的器件300。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，在圖24-27中示出的示例性工藝可以修改為包括在ILD層255上的阻擋層256,類似于如上所述的那樣， 以一床護(hù)該ILD層。
現(xiàn)在參見圖28-34，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的示例性工藝， 該工藝用于制造例如圖7所示的半導(dǎo)體器件400。從圖28開始，首先 如上所述地形成模具102，其包括場氧化物環(huán)253、場板254以及沿終 止區(qū)252的ILD層255。此后，在模具102的頂面上沿作用區(qū)251和 終止區(qū)252沉積觸點金屬層404。
參見圖29,在觸點金屬層404上面然后形成適當(dāng)?shù)墓饪棠z層420, 該光刻膠層被用作為掩模，以形成源極104和柵極105。因此，然后 基于所期望的電極圖案，通過適當(dāng)?shù)墓饪萄谀２襟E對光刻膠層420進(jìn) 行構(gòu)圖，并且然后例如開口 422的多個開口沿終止區(qū)在光刻膠層420 中形成，從而使觸點金屬層404的頂面的一部分暴露。如圖29所示， 光刻膠層420然后被用作為掩模，以向下蝕刻觸點金屬層404至ILD 層255的頂面，乂人而形成源極104和4冊才及105。此外，觸點金屬層404 可以通過將器件浸入一罐過氧亞硝酸鹽中進(jìn)行蝕刻。此后，除去光刻 膠層420。
參見圖30，然后在源極104和柵極105的整個頂面和側(cè)面上、沿 ILD層255暴露的頂面沉積阻擋層。根據(jù)本發(fā)明的該實施方案，阻擋 層可以是厚度沉積為例如1800A的鈦層204。此后，在鈥層204的頂 面上沉積可焊接頂部金屬406。此外，該可焊接頂部金屬可以是含銀 的金屬堆疊結(jié)構(gòu)，如鎳層211和銀層212,其厚度分別沉積為2000A 和6000A。此后，在可焊接頂部金屬406上形成適當(dāng)?shù)墓饪棠z層424， 該光刻膠層被用作為掩模，以在源極104和柵極105之上形成可焊接 觸點。因此，然后基于可焊接觸點所期望的數(shù)量和圖案，通過適當(dāng)?shù)?光刻掩模步驟，對光刻膠層424進(jìn)行構(gòu)圖，并且例如開口 426的多個 開口隨后在光刻膠層424中形成，從而使可焊接頂部金屬406的頂面 的一部分暴露，如圖30所示。
參見圖31,光刻膠層424然后被用作為掩模，以從鈦層204的頂 面對4艮層212和鎳層211進(jìn)行蝕刻，從而形成用于源極和柵極的可焊 接觸點，例如觸點210。此外，4艮層212和4臬層211可以通過以下方式進(jìn)行蝕刻，首先將圖30中的器件浸入含有氫氧化銨和過氧化氫混合 物的罐中，此后將該器件浸入一罐硝酸中。
參見圖32，光刻膠層424留在適當(dāng)?shù)奈恢茫⑶以阝亴?04的暴 露面上形成第二個適當(dāng)?shù)墓饪棠z層428。可選地，可以除去光刻膠層 424,并且光刻膠層428在兩個可焊接觸點上以及在鈦層的暴露面的上 面形成。根據(jù)本發(fā)明的該實施方案，光刻膠層424/428被用作為掩模， 以形成阻擋層402和403。如上所述，這些阻擋層在源極104和纟冊才及 105的整個頂面延伸，并且也沿圍繞這些電極的外圍邊緣的豎直側(cè)壁 104b和105b延伸。因此，然后通過適當(dāng)?shù)墓饪萄谀２襟E對光刻膠層 424/428進(jìn)行構(gòu)圖，并且例如開口 430的多個開口在光刻膠層424/428 中形成，以使得該開口只沿ILD層255使鈦層204的頂面的 一部分暴 露，如圖32所示。
參見圖33,光刻膠層424/428然后被用作為掩模，以從ILD層255 的表面對鈦層204進(jìn)行蝕刻，從而形成阻擋層402和403。此外，鈦 層204可以通過將圖32中的器件浸入一罐氫氟酸中進(jìn)行蝕刻。此后， 除去光刻膠層424/428, ^v而產(chǎn)生例如圖34所示的器件。如圖33和 34所示，阻擋層402和403 ^夸越源極和4冊才及的整個頂面延伸，并且還 包括延伸物402a和403a，延伸物402a和403a沿這些電極的豎直側(cè)壁 104b和105b延伸。此外，如圖所示，延伸物402a和403a也可以沿 ILD層255延伸。
此后，器件400的制造類似于如上所述例如用于器件200/200a的 那樣進(jìn)行。具體地，漏極103然后沿模具102的底面形成，此后鈍化 層220在該模具的頂面上沉積，并且然后開口在可焊接觸點上的鈍化 層內(nèi)形成，從而形成例如圖7中的器件400。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)可在圖28-34中示出的示例性工藝也可以 類似于在圖24-27中示出的示例性工藝進(jìn)行修改，以使得阻擋層402 和403包括鈦層和鎳層。類似地，本領(lǐng)域技術(shù)人員也將會認(rèn)可在圖 28-34中示出的示例性工藝也可以修改為包括在ILD層255上的阻擋 層256，類似于如上所述的那樣，從而保護(hù)該ILD層。
雖然已參照本發(fā)明的具體實施方案對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是對
23于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說多種其它的變體和修改以及其它的應(yīng)用都是顯 而易見的。因此，本發(fā)明不由本文的具體公開限定，而僅由權(quán)利要求 限定。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體模具，其具有第一主表面；電極，其在所述模具的所述第一主表面上；可焊接觸點，其設(shè)置在所述電極的頂面之上；鈍化層，其形成在所述電極之上，并且包括開口，以使所述可焊接觸點暴露，所述開口比所述可焊接觸點更寬，從而由圍繞所述可焊接觸點的間隙使所述可焊接觸點與所述鈍化層間隔開；以及阻擋層，其在所述電極的所述頂面上，所述阻擋層設(shè)置在所述可焊接觸點和所述電極之間，并且所述阻擋層跨越所述間隙延伸。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋層也在所述鈍 化層之下延伸。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋層也在所述鈍 化層之下延伸，并突出于所述電極的外圍邊緣。
4. 如權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋層也在所述鈍 化層之下延伸，并乂人所述電極的外圍邊緣凹回。
5. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋層覆蓋所述電 極的所述頂面。
6. 如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中所述電極沿其外圍邊緣 包括豎直側(cè)壁，并且其中所述阻擋層覆蓋所述豎直側(cè)壁。
7. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋層包括保護(hù)所 述電極和所述半導(dǎo)體模具免受酸性焊劑腐蝕的材料。
8. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋層包括傳導(dǎo)材料。
9. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋層包括鈦。
10. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋層包括在所 述電極的所述頂面上的鈦層以及設(shè)置在所述鈦層之上的鎳層。
11. 如權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體器件，其中所述可焊接觸點包括銀。
12. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述模具是功率開關(guān) 器件。
13. —種用于制備半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟 在半導(dǎo)體模具的第一主表面之上沉積觸點金屬層；在所述觸點金屬層上沉積阻擋層； 在所述阻擋層上形成可焊接觸點； 對所述阻擋層進(jìn)4亍蝕刻；以及對所述觸點金屬層進(jìn)行蝕刻，以形成電極，從而^f吏所述阻擋層跨 越所述電極的整個頂面延伸，并且進(jìn)一步在所述可焊4妻觸點和所述電 極之間延伸。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，在所述觸點金屬層的蝕刻步驟之 后進(jìn)一步包括以下步驟，進(jìn)一步對所述阻擋層進(jìn)行蝕刻，直到所述阻 擋層;^所述電極的外圍邊緣凹回。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，在所述觸點金屬層的蝕刻步驟之 后進(jìn)一步包括以下步驟在所述半導(dǎo)體模具的所述第一主表面之上沉積鈍化層；以及在所述鈍化層中形成開口，以使所述可焊接觸點暴露。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述阻擋層包括鈦層。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述阻擋層進(jìn)一步包括在所 述鈦層上面的鎳層。
18. 如權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在所述觸點金屬層的沉積步驟之前，在圍繞所述半導(dǎo)體模具的外 圍的終止區(qū)上沉積阻擋層；以及在所述觸點金屬層的蝕刻步驟之后，對在所述終止區(qū)上的所述阻 擋層進(jìn)行蝕刻。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中對在所述終止區(qū)上的所述阻 擋層進(jìn)行蝕刻的步驟也對在所述電極上的所述阻擋層進(jìn)行蝕刻。
20. —種用于制備半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟 在半導(dǎo)體模具的第一主表面之上沉積觸點金屬層；對所述觸點金屬層進(jìn)行蝕刻，以形成電極，所述電極包括頂面以 及圍繞所述電極的外圍邊緣的側(cè)面； 在所述電極之上沉積阻擋層；形成用于所述阻擋層上的所述電極的可焊接觸點；以及對所述阻擋層進(jìn)行蝕刻，從而使所述阻擋層沿所述功率電極的所述頂面和所述側(cè)面延伸，并且進(jìn)一 步在所述可焊接觸點和所述電極之間延伸。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述阻擋層包括鈦層。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件，包括模具，在其表面上具有至少一個電極；形成在電極上的至少一個可焊接觸點；以及鈍化層，其形成在電極之上，并包括使可焊接觸點暴露的開口。鈍化層開口可比可焊接觸點更寬，從而使間隙在觸點和鈍化層之間延伸。器件還包括阻擋層，其在電極的頂面上設(shè)置、沿可焊接觸點的下側(cè)設(shè)置、且跨越間隙設(shè)置。阻擋層也可在鈍化層之下延伸，并且可覆蓋電極的整個頂面。阻擋層也可沿電極的側(cè)壁延伸。阻擋層可包括鈦層或者鈦層和鎳層。阻擋層保護(hù)電極以及下面的模具免受無鉛焊料中存在的酸性焊劑的影響。
文檔編號H01L21/44GK101523584SQ200680040886
公開日2009年9月2日 申請日期2006年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者大衛(wèi)·P·瓊斯, 安德魯·N·薩樂, 馬丁·卡羅爾, 馬丁·斯坦丁 申請人:國際整流器公司