铜线键合焊盘的缺点

传统的芯片引线键合是在 SiO2 上的 Si 或 Al 焊盘上完成的。这为热超声键合提供了理想的冶金和刚性键合平台。

然而，Cu 键合焊盘位于低模量介电层上，该介电层覆盖在薄而脆的扩散阻挡层中，当键合到 Lo-k 结构时可能会破裂，这可能会导致不良的键合良率和/或器件可靠性问题。

此外，还需要保护Cu焊盘的上表面层不被氧化、硫化等。这可以通过在Cu层上涂覆各种金属层来实现，即在Au或Al层上涂覆阻挡层。铝焊盘与制造工艺兼容，是引线键合的理想选择。

然而，芯片制造需要扩散阻挡层、掩模层和蚀刻步骤的沉积，因此使得芯片制造昂贵。还有一种可能是，如果键合过程破坏了 Cu 和 Al 之间的扩散壁垒，则可靠性可能会比没有扩散壁垒的情况下更差。如果低模量介电层位于焊盘下方，则可能会发生杯状或下沉。

另一个潜在问题是 Al/阻挡层/Cu 方法已获得专利，可能不可用或成本过高。