一种焊盘结构制造技术

本发明专利技术涉及一种焊盘结构，包括：若干金属层形成的叠层，所述相邻金属层之间具有通孔；位于所述叠层上方的第一顶部金属层和第二顶部金属层，以及位于所述第一顶部金属层和所述叠层之间的第一顶部通孔，位于所述第一顶部金属层和所述第二顶部金属层之间的第二顶部通孔；位于所述第二顶部金属层上方的具有开口第一钝化层；位于所述第一钝化层上方的焊盘金属层，焊盘金属层通过所述开口与所述第二顶部金属层相连；其中，所述第一通孔和第二通孔分别形成具有若干相互嵌套的通孔槽结构，用于增加焊盘强度。在本发明专利技术中通过在通孔表面设置若干相互嵌套的槽，每个槽相当于一个“保护墙”，很好的解决了目前焊盘在封装过程中产生裂纹以及损坏的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种焊盘结构
本专利技术涉及半导体领域，具体地，本专利技术涉及一种焊盘结构。
技术介绍
焊接线结合技术是一种广泛使用的方法，用于将具有电路的半导体管芯连接到原件封装上的引脚。由于半导体制造技术的进步，半导体的几何尺寸不断缩小，因此线结合焊盘的尺寸变得较小。在实现同集成电路的物理线结合连接时，较小的结合焊盘区域导致了针对结合焊盘结构应力的增加，结合焊盘结构包括金属结合焊盘自身和下面的金属互联层和介电层的叠层，在线结合过程中机械支撑焊盘。尽管先进的低介电常数(低K)材料典型地呈现出低模量，其降低了结合焊盘结构的强度，特别地，利用铜互连金属化和低模量电介质制造的结合焊盘结构在线结合过程中易于机械损坏。由于现今使用的先进的低K层间电介质的模量低于上一代产品中使用的电介质，因此，线结合更易于使用下面的金属层和介电层的叠层发生机械断裂。为了防止所述低K材料在封装时产生裂纹以及损害，现有技术通常在焊盘顶部的通孔表面设置多个方形通孔，如图2所示，所述通孔表面上具有若干方形通孔，其中每一个通孔又由四个更小的通孔组成，以此来增强所述焊盘的强度，但是效果并不理想。特别是在制备40nm以及以外的器件时，选用超低K材料层会导致封装时比较困难，当制备器件的尺寸降到28nm以下时，即使使用超低K材料层，其封装过程也非常具有挑战性，因为该过程中选用的超低K材料由于所述材料多孔以及具有较低的机械应力，因此在封装过程中很容易产生裂痕或损坏。结合焊盘的设计应该考虑到越来越小，也成为制备28nm以下器件的关键技术。因此，在进一步减小器件尺寸的同时，确保结合焊盘具有良好的强度和在封装时不会发生裂痕或损害是目前需要解决的问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术为了克服目前在制备集成电路封装过程中所述焊盘容易发生裂纹以及损害的问题，提供了一种焊盘结构，所述:本专利技术提供了一种焊盘结构，包括:若干金属层形成的叠层，所述相邻金属层之间具有通孔；位于所述叠层上方的第一顶部金属层和第二顶部金属层，以及位于所述第一顶部金属层和所述叠层之间的第一顶部通孔，位于所述第一顶部金属层和所述第二顶部金属层之间的第二顶部通孔；位于所述第二顶部金属层上方的具有开口第一钝化层；位于所述第一钝化层上方的焊盘金属层，所述焊盘金属层通过所述开口与所述第二顶部金属层相连；其中，所述第一通孔和第二通孔分别形成具有若干相互嵌套的通孔槽结构，用于增加焊盘强度。作为优选，所述通孔槽为方形封闭沟槽。作为优选，所述通孔槽的宽度为0.3-0.Sum。作为优选,所述通孔槽的宽度为0.5um。作为优选，所述相互嵌套的通孔槽中相邻的两个通孔槽之间具有若干方形通孔。作为优选，所述方形通孔均由呈“田”字形排列，每个通孔由四个更小的通孔组成。作为优选，所述通孔槽结构与芯片的密封环结构的尺寸相同。作为优选，所述焊盘金属层上形成有具有开口的第二钝化层。作为优选，所述焊盘金属层的材料为Al。本专利技术还提供了一种包含上述焊盘结构的半导体器件或集成电路，其中，所述焊盘结构中的第一通孔和第二通孔分别形成具有若干相互嵌套的通孔槽结构，用于增加焊盘强度。在本专利技术中通过在所述通孔表面设置若干相互嵌套的槽，所述每个槽相当于一个“保护墙”，增强了所述焊盘的强度，并且所述每两个相邻的槽中间还可以设有多个现有技术中的通孔，进一步提高焊盘强度，很好的解决了目前焊盘在封装过程中产生裂纹以及损坏的问题。【附图说明】本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的装置及原理。在附图中，图1为本专利技术焊盘结构示意图；图2为现有技术具有通孔的通孔表面不意图；图3为本专利技术中具有相互嵌套的通孔槽的通孔示意图；图4为本专利技术中具有相互嵌套的通孔槽俯视示意图。【具体实施方式】在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本专利技术所述焊盘的结构。显然，本专利技术的施行并不限于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。现在，将参照附图更详细地描述根据本专利技术的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本专利技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。本专利技术中提供了一种半导体器件，具体地，本专利技术所述焊盘可以为线接合焊盘、探针焊盘以及测试点或者需要下面支撑结构的其他封装或测试焊盘结构，在接下来实施方式以及实例中均以接合焊盘、线接合焊盘为例，但并不仅仅局限于线结合焊盘。本专利技术所述焊盘由金属形成，用于安置在集成电路的表面处，以实现所述焊盘到下面一个或多个金属层的电器连接。所述焊盘与集成电路的基板相连，如图1所示，所述焊盘包括由若干金属层和通孔交替组成的叠层，所述叠层上面依次为的第一顶部通孔106、第一顶部金属层107、第二顶部通孔108以及第二顶部金属层109，其中，所述第二顶部金属层109上面为第一钝化层110，所述第一钝化层中具有的开口，该开口由焊盘金属层111填充，并且与所述的第二顶部金属层109相接触，所述第一钝化层上为金属层，焊盘金属层上方为第二钝化层112。本专利技术中所述焊盘可以采用低K材料，所述低K材料的介电常数典型的小于4的材料，作为优选，所述低K材料可以选用低模量或高模量的材料，一般的所述低模量材料为小于80Gpa的材料，所述高模量材料为大于80Gpa的材料。其中，所述基板为半导体基板，该基板上可以形成一个或多个有缘器件，所述有源器件可以为晶体管、二极管以及其他所述的已知的有缘器件，所述无源器件可以为电阻器、电容器和电感器以及其他已知的各种无源器件，所述基板与本专利技术的焊盘相连接来构成集成电路，但是所述基板并不会对本专利技术的焊盘结构带来关键影响，因此在此不再赘述。所述基板上方为金属层和通孔交替组成的叠层，其中第一金属层101位于基板上的有源或者无源器件上面，所述第一金属层101具有互连焊盘区域中的多个开口。其中，所述第一金属层101的形成可以选用多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊盘结构，包括：若干金属层形成的叠层，所述相邻金属层之间具有通孔；位于所述叠层上方的第一顶部金属层和第二顶部金属层，以及位于所述第一顶部金属层和所述叠层之间的第一顶部通孔，位于所述第一顶部金属层和所述第二顶部金属层之间的第二顶部通孔；位于所述第二顶部金属层上方的具有开口第一钝化层；位于所述第一钝化层上方的焊盘金属层，所述焊盘金属层通过所述开口与所述第二顶部金属层相连；其中，所述第一通孔和第二通孔分别形成具有若干相互嵌套的通孔槽结构，用于增加焊盘强度。

【技术特征摘要】
1.一种焊盘结构，包括: 若干金属层形成的叠层，所述相邻金属层之间具有通孔； 位于所述叠层上方的第一顶部金属层和第二顶部金属层，以及位于所述第一顶部金属层和所述叠层之间的第一顶部通孔，位于所述第一顶部金属层和所述第二顶部金属层之间的第二顶部通孔； 位于所述第二顶部金属层上方的具有开口第一钝化层； 位于所述第一钝化层上方的焊盘金属层，所述焊盘金属层通过所述开口与所述第二顶部金属层相连； 其中，所述第一通孔和第二通孔分别形成具有若干相互嵌套的通孔槽结构，用于增加焊盘强度。2.根据权利要求1所述的焊盘结构，其特征在于，所述通孔槽为方形封闭沟槽。3.根据权利要求1所述的焊盘结构，其特征在于，所述通孔槽的宽度为0.3-0.Sum。4.根据权利要求3所述的焊盘结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭冰清，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：