半导体器件及其制作方法、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体器件及其制作方法、电子装置，该制作方法包括提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成互连结构，在所述互连结构上形成第一钝化层，所述第一钝化层具有暴露部分所述互连结构中的互连线的第一开口；形成填充所述第一开口并覆盖所述第一钝化层的金属层；图形化所述金属层以形成焊盘；其中，所述焊盘包括位于中心的第一区域和位于所述第一区域四周的第二区域，所述第二区域的表面高于所述第一区域的表面。该制作方法通过形成周围厚中心薄的台阶结构焊盘，可以克服目前引线键合后焊盘容易破碎的容易，提高了器件的良率。该半导体器件及电子装置具体类似的优点。

Semiconductor devices and their fabrication methods and electronic devices

A semiconductor device and an electronic device are provided, which comprises providing a semiconductor substrate, forming an interconnecting structure on the semiconductor substrate, forming a first passivation layer on the interconnect structure, and the first passivation layer having the first open of interconnects in the exposing part of the interconnection structure. A metal layer is formed to fill the first opening and cover the first passivation layer; the metal layer is patterned to form a plate; the weld plate includes a first area in the center and a second area around the first area, and the surface of the second region is higher than the surface of the first area. This method can overcome the easy breakage of the welding disc after the wire bonding and improve the good rate of the device. The semiconductor device and electronic device have similar advantages.

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制作方法、电子装置
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种半导体器件及其制作方法、电子装置。
技术介绍
在半导体制造工艺中，进行芯片封装时，需要将芯片顶层的焊盘与引线框架上对应的焊盘或者引线对接，这样可以通过引线框架将芯片与外部电路连接。图1A示出了形成有焊盘的器件进行引线键合的示意图，如图1A所示，其中，半导体器件包括衬底100，在衬底100上形成器件结构，例如PMOS或NMOS，然后在其上形成金属互连结构，示例性地包括金属层M1、M2、M3、UTM，金属层之间通过层间介电层101隔离，在顶部金属层UTM上形成第一钝化层102，第一钝化层102上形成再分布线104和焊盘105(图中虚线区域)，再分布线104和焊盘105通过形成在第一钝化层102中的接触插塞103与下方金属层电连接，在第一钝化层102上还形成有第二钝化层106，第二钝化层106中形成有暴露焊盘105的开口，焊球107在键合力作用下与焊盘键合。最近发现28nm产品在引线键合之后，常常出现铝焊盘破碎问题，如图1B所示，引线键合后铝焊盘(图中虚线区域)破碎，这会对产品性能和良率造成重大影响。因此，需要提出一种新的半导体器件及其制作方法、以及电子装置，以至少部分地解决上述问题。
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。针对现有技术的不足，本专利技术提出一种半导体器件的制作方法，其可以克服目前的半导体器件的焊盘引线键合后容易破碎的问题。为了克服目前存在的问题，本专利技术一方面提供一种形成再分布焊盘的方法，其包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成互连结构，在所述互连结构上形成第一钝化层，所述第一钝化层具有暴露部分所述互连结构中的互连线的第一开口；形成填充所述第一开口并覆盖所述第一钝化层的金属层；图形化所述金属层以形成焊盘；其中，所述焊盘包括位于中心的第一区域和位于所述第一区域四周的第二区域，所述第二区域的表面高于所述第一区域的表面。进一步地，所述第一区域的形状与待与所述焊盘键合的引线焊球的形状对应。进一步地，所述第一区域的形状为圆形。进一步地，在图形化所述金属层以形成所述焊盘的同时还形成再分布线，所述再分布线的表面与所述第一区域的表面齐平。进一步地，所述第一区域的厚度为3um～5um，所述区域的第二厚度为4um～7um。进一步地，图形化所述金属层以形成所述再分布线和所述焊盘的步骤包括：对所述金属层进行第一次图形化，以形成所述焊盘，并使所述金属层中除所述焊盘的第二区域之外的区域与所述焊盘的第一区域齐平；对所述金属层进行第二次图形化，以形成所述再分布线。进一步地，该形成再分布焊盘的方法还包括：在所述第一钝化层上形成第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述再分布线并具有暴露所述焊盘的第二开口。根据本专利技术的半导体器件的制作方法，通过形成周围厚中心薄的台阶结构焊盘，使得引线键合过程中，键合力首先作用在四周的高台阶上，而由于焊盘四周较厚，可以缓冲掉大部分键合力，当焊球真正接触焊盘的中心低台阶时，残余的键合力已经不足以损坏铝焊盘了。根据本专利技术的半导体器件的制作方法，只增加局部区域铝的厚度，对整体的再布线铝的结构和厚度没有改变，因此不会引入额外的薄膜应力，不仅在制作工艺上很容易实现，而且效果明显。本专利技术又一方面提供一种半导体器件，其包括：半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有互连结构，在所述互连结构上形成有第一钝化层，所述第一钝化层具有暴露部分所述互连结构中的互连线的第一开口；位于所述第一钝化层上并填充所述第一开口的焊盘，其中，所述焊盘包括位于中心的第一区域和位于所述第一区域四周的第二区域，所述第二区域的表面高于所述第一区域的表面。进一步地，所述第一区域的形状与待与所述焊盘键合的引线焊球的形状对应。进一步地，所述第一区域的形状为圆形。进一步地，还包括位于所述第一钝化层上并填充所述第一开口的再分布线，所述再分布线的表面与所述第一区域的表面齐平。进一步地，所述第一区域的厚度为3um～5um，所述第二区域的厚度为4um～7um。进一步地，该半导体器件还包括位于所述第一钝化层之上的第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述再分布线并具有暴露所述焊盘的第二开口。本专利技术提出的半导体器件，其焊盘呈周围厚中心薄的台阶结构，可以防止在引线键合过程中键合力损坏焊盘，提高了器件良率和可靠性。本专利技术再一方面提供一种电子装置，其包括如上所述的半导体器件以及与所述半导体器件相连接的电子组件。本专利技术提出的电子装置，由于具有上述半导体器件性能和良率提高，因而具有类似的优点。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原理。附图中：图1A示出了目前的具有再分布焊盘半导体器件的剖面示意图；图1B示出了铝焊盘破碎的半导体器件的局部照片；图2示出了根据本专利技术的一实施方式的半导体器件的制作方法的步骤流程图；图3A～图3G示出了根据本专利技术一实施方式的半导体器件的制作方法依次实施各步骤所获得半导体器件的剖面示意图；图4示出了根据本专利技术一实施方式的半导体器件的制作方法形成的半导体器件的焊盘的俯视图；图5A～图5C示出了根据本专利技术一实施方式的半导体器件的制作方法形成的半导体器件的引线键合过程示意图；图6示出了根据本专利技术一实施方式的半导体器件的剖视图；图7示出了根据本专利技术一实施方式的电子装置的结构示意图。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。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成互连结构，在所述互连结构上形成第一钝化层，所述第一钝化层具有暴露部分所述互连结构中的互连线的第一开口；形成填充所述第一开口并覆盖所述第一钝化层的金属层；图形化所述金属层以形成焊盘；其中，所述焊盘包括位于中心的第一区域和位于所述第一区域四周的第二区域，所述第二区域的表面高于所述第一区域的表面。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成互连结构，在所述互连结构上形成第一钝化层，所述第一钝化层具有暴露部分所述互连结构中的互连线的第一开口；形成填充所述第一开口并覆盖所述第一钝化层的金属层；图形化所述金属层以形成焊盘；其中，所述焊盘包括位于中心的第一区域和位于所述第一区域四周的第二区域，所述第二区域的表面高于所述第一区域的表面。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一区域的形状与待与所述焊盘键合的引线焊球的形状对应。3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述第一区域的形状为圆形。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在图形化所述金属层以形成所述焊盘的同时还形成再分布线，所述再分布线的表面与所述第一区域的表面齐平。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述第一区域的厚度为3um～5um，所述第二区域的厚度为4um～7um。6.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，图形化所述金属层以形成所述再分布线和所述焊盘的步骤包括：对所述金属层进行第一次图形化，以形成所述焊盘，并使所述金属层中除所述焊盘的第二区域之外的区域与所述焊盘的第一区域齐平；对所述金属层进行第二次图形化，以形成所述再分布线。7.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，还包括：在所述第一钝化层上...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷原梓，李日鑫，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31