接合垫结构及接合垫结构的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种接合垫结构及接合垫结构的制作方法。接合垫结构包括第一金属层；相对第一金属层依次层叠设置的至少两第二金属层；第一金属层与第二金属层之间及第二金属层之间设置有介电层；第一金属层及与第一金属层相邻的第二金属层在接合垫结构区域外电性连接；第二金属层的相邻两层之间电性连接。本发明专利技术还公开了一种接合垫结构的制作方法，通过该方法，可以避免大尺寸铜键合线产生的弹坑问题。

【技术实现步骤摘要】
接合垫结构及接合垫结构的制作方法
本专利技术涉及集成电路
，特别是涉及一种接合垫结构及接合垫结构的制作方法。
技术介绍
接合垫(PondPad)是介于容纳在半导体芯片内的集成电路(IntegratedCircuit，IC)及芯片封装体之间的接口，用于传送电力、接地及输入/输出信号至芯片元件。引线键合(WireBonding，WB)是一种使用细金属线，利用热、压力、超声波等能量使金属引线与接合垫紧密焊合，实现芯片与外部的电气互连和芯片间的信息互通。结合图1所示，现有接合垫结构包括第一金属层10，若干第二金属层21-23，由金属层间介电层(inter-metaldielectriclayer，IMD)所隔离，各金属层通过贯穿介电层的通孔(Via)40实现电性连接，目前铜线以其价格低廉、高可靠性及良好电导率和热导率，相比其他材质使用同样线径可承受更大电流的优势成为越来越多大功率器件的选择，而当大尺寸铜线在接合垫上进行键合，所需键合力较大，该力度直接作用在接合垫的第一金属层10时，容易在第一金属层10与第二金属层21的通孔40之间形成弹坑，当弹坑严重时所有的通孔40和金属层都出现裂痕，对芯片的可靠性造成重大威胁，甚至导致芯片功能失效。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种接合垫结构及接合垫结构的制作方法，在兼顾成本与性能的同时避免大尺寸铜键合线产生的弹坑问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种接合垫结构，包括：第一金属层；相对所述第一金属层依次层叠设置的至少两第二金属层；所述第一金属层与所述第二金属层之间及所述第二金属层之间设置有介电层；所述第一金属层及与所述第一金属层相邻的第二金属层在所述接合垫结构区域外电性连接；所述第二金属层的相邻两层之间电性连接。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种接合垫结构的制作方法，包括：提供半导体芯片；相对所述半导体芯片形成第一介电层；相对所述第一介电层依次层叠形成至少两第二金属层，在所述第二金属层之间设置第二介电层；将所述第二金属层的相邻两层之间电性连接；相对所述第二金属层形成第一金属层，且在所述第一金属层与所述第二金属层之间设置第三介电层；在所述接合垫结构区域外将所述第一金属层及与所述第一金属层相邻的第二金属层之间电性连接。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术通过在所述接合垫结构区域外将所述第一金属层及与所述第一金属层相邻的第二金属层之间电性连接，从而避免大尺寸铜键合线产生的弹坑问题。附图说明图1是现有的设置于半导体芯片上接合垫结构的截面示意图；图2是本专利技术第一实施例接合垫结构的金属层立体结构示意图；图3是本专利技术第二实施例接合垫结构的金属层立体结构示意图；图4是本专利技术第三实施例接合垫结构的金属层立体结构示意图；图5是本专利技术第三实施例接合垫结构的金属层设置于半导体芯片上的截面结构示意图；图6是本专利技术第四实施例接合垫结构的金属层立体结构示意图；图7是本专利技术第五实施例接合垫结构的金属层设置于半导体芯片上的截面结构示意图；图8是本专利技术接合垫结构的制作方法流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的说明。请参阅图2，是本专利技术第一实施例接合垫结构的金属层立体结构示意图(沿图2中虚线a纵截)，所述接合垫结构位于半导体芯片60上，包括：第一金属层10；相对所述第一金属层10依次层叠设置的至少两第二金属层(在本实施例中，包括三个第二金属层，分别为第二金属层21，第二金属层22，第二金属层23，在其他实施例中，所述第二金属层的数量可以根据需要进行设置)；所述第一金属层10与所述第二金属层21之间及所述第二金属层21-23之间均设置有介电层；所述接合垫结构区域外设置第一通孔(图中未标出)，所述第一通孔通过导线将所述第一金属层10及与所述第一金属层相邻的第二金属层21连接，实现所述第一金属层10与所述第一金属层相邻的第二金属层21的电性连接。所述第二金属层21-23的相邻两层之间通过第二通孔40电性连接。在所述接合垫结构的第一金属层10上设置钝化层50，且所述钝化层50覆盖所述第一金属层10的边缘而将第一金属层10的中间位置暴露，以对接合垫结构进行保护。本实施例中，所述第一金属层10及所述第二金属层21-23的材质为铝(Al)；所述介电层31-33为氮化硅(SiNx)；所述第二通孔40内的导电材料为钨(W)。当大尺寸(如1.8mil)铜线(在其他实施例中并不限定为铜线)在所述接合垫结构上进行键合时，所述第一金属层10和所述第二金属层21之间的第一介电层可以大面积承受键合带来的应力，让铜键合线键合时产生的冲击力均匀分散到每一第二金属层21-23上。请参阅图3，是本专利技术第二实施例接合垫结构的金属层立体结构示意图(沿图3中虚线a纵截)，所述接合垫结构位于半导体芯片60上，与图2的区别在于：本实施例中，所述第二金属层21分割为若干条状金属(在其他实施例中可为其他某一第二金属层分割为条状金属)，所述每一第二金属层21上的金属条的总面积小于对应所述第二金属层总面积，具体的，所述每一第二金属层21上的金属条的总面积小于对应所述第二金属层总面积的60％。当大尺寸(如1.8mil)铜线(在其他实施例中并不限定为铜线)在所述接合垫结构上进行键合时，所述第一金属层10和所述第二金属层21之间的第一介电层可以大面积承受键合带来的应力，让铜键合线键合时产生的冲击力均匀分散到第二金属层21上，沿第二金属层21上的金属条分散，由于所述每一第二金属层21上的金属条的总面积占对应所述第二金属层总面积小于60％，使得冲击力分散到相邻两层之间的介电层上。请参阅图4及图5，图4是本专利技术第三实施例接合垫结构的金属层立体结构示意图，结合图5，图5是本专利技术第三实施例接合垫结构的金属层设置于半导体芯片上的截面结构示意图(沿图4中虚线a纵截)，所述接合垫结构位于半导体芯片60上，与图3的区别在于：本实施例中，所述第二金属层21-23均分割为若干条状金属。所述第二金属层21及22上的金属条在同一平面内的投影相交，且相交处通过第二通孔40将所述第二金属层21与22电性连接，同时所述第二金属层22及23上的金属条在同一平面内的投影相交，且相交处通过第二通孔40将所述第二金属层22与23电性连接。具体地，所述第二金属层21-23中的相邻两个上的金属条在同一平面内的投影垂直相交，即在同一平面内的投影，第二金属层21上的金属条垂直第二金属层22上的金属条，第二金属层22上的金属条垂直第二金属层23上的金属条，且每相邻两第二金属层21-23上金属条投影相交处通过第二通孔40将第二金属层21-23中的相邻两个金属层电性连接(在本实施例中每相邻两第二金属层上金属条所有投影相交处均设置第二通孔，在其他实施例中可在每相邻两第二金属层上金属条部分投影相交处设置第二通孔，也可在每相邻两第二金属层其他位置设置第二通孔，将相邻两第二金属层电性连接)。具体的，两间隔设置的第二金属层如所述第二金属层21和23上的金属条在同一平面的投影重合(在其他实施例中两间隔设置的第二金属层上的金属条在同一平面的投影可不重合)。本实施例中，所述每一第二金属层21-23上的金属条的总面积小于对应所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接合垫结构，其特征在于，包括：第一金属层；相对所述第一金属层依次层叠设置的至少两第二金属层；所述第一金属层与所述第二金属层之间及所述第二金属层之间设置有介电层；所述第一金属层及与所述第一金属层相邻的第二金属层在所述接合垫结构区域外电性连接；所述第二金属层的相邻两层之间电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种接合垫结构，其特征在于，包括：第一金属层；相对所述第一金属层依次层叠设置的至少两第二金属层；所述第一金属层与所述第二金属层之间及所述第二金属层之间设置有介电层；所述第一金属层及与所述第一金属层相邻的第二金属层在所述接合垫结构区域外电性连接；所述第二金属层的相邻两层之间电性连接。2.根据权利要求1所述接合垫结构，其特征在于，所述第二金属层中至少一层分割为若干条状金属。3.根据权利要求2所述接合垫结构，其特征在于，与所述第一金属层相邻的第二金属层分割为若干条状金属。4.根据权利要求2所述接合垫结构，其特征在于，所有所述第二金属层分割为若干条状金属。5.根据权利要求4所述接合垫结构，其特征在于，所述第二金属层的相邻两层上的金属条在同一平面内的投影相交。6.根据权利要求5所述接合垫结构，其特征在于，所述第二金属层的相邻两层上的金属条在同一平面内的投影垂直相交。7.根据权利要求6所述接合垫结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊险峰，宋征华，
申请(专利权)人：合肥杰发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34