半导体装置和半导体装置的制造方法制造方法及图纸

即使当焊盘小型化时，本发明专利技术也能提高焊接强度。该半导体装置设置有焊盘、扩散层和熔融层。设置在所述半导体装置中的所述焊盘在其所述表面中包括凹部，并经过焊接。设置在所述半导体装置中的所述扩散层由布置在所述凹部中并当进行焊接时扩散到所述焊料中并保留在所述焊盘的表面上的金属制成。设置在所述半导体装置中的所述熔融层由与所述扩散层相邻布置并当进行焊接时扩散到所述焊料中并熔融的金属制成。

Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置和半导体装置的制造方法
本技术涉及一种半导体装置和半导体装置的制造方法。更具体地，本技术涉及一种包括进行焊料连接的焊盘的半导体装置以及半导体装置的制造方法。
技术介绍
在现有技术中，使用了其中层叠并安装有多个半导体芯片的半导体装置。例如，使用其中第二半导体芯片安装在第一半导体芯片上的半导体装置。在该半导体装置中，第一半导体芯片与第二半导体芯片通过锡(Sn)基焊料电连接。在第二半导体芯片的背面上由焊料形成微凸块。另一方面，在第一半导体芯片的表面上形成与第二半导体芯片的微凸块配合的凹形凸块焊盘。在凸块焊盘的底部布置有金属，其中第一金属层(阻挡金属)、由钴(Co)构成的第二金属层和由铜(Cu)构成的第三金属层依次层叠在由铝(Al)构成的焊盘上。在将第一和第二半导体芯片对准在微凸块与凸块焊盘相对的位置的同时，通过进行回流焊接，将微凸块与布置在凸块焊盘处的金属接合。由此，将第二半导体芯片安装在第一半导体芯片上(例如，参照专利文献1)。引用列表专利文献专利文献1：日本专利申请公开第2017-079281号
技术实现思路
专利技术要解决的问题在上面描述的现有技术中，存在安装后焊料连接部的强度低的问题。随着半导体芯片的尺寸的减小、与信号线的增多相关联的连接部的增多等，近年来，待在半导体芯片上形成的焊盘变得更小。在焊盘以这种方式变得更小的情况下，因为焊料连接部变得更小，所以在上面描述的现有技术中存在焊料连接部的强度变得更低的问题。鉴于上面描述的问题完成了本技术，并且其目的是即使在焊盘变得更小的情况下也能提高焊料连接强度。问题的解决方案鉴于上面描述的问题完成了本技术，并且根据本技术的第一方面，提供了一种半导体装置，该半导体装置包括：焊盘，所述焊盘在表面上包括凹部，并且进行焊料连接；扩散层，所述扩散层布置在所述凹部处并由在所述焊料连接时在扩散到焊料中的同时保留在所述焊盘的表面上的金属构成；和熔融层，所述熔融层与所述扩散层相邻布置并且由在所述焊料连接时扩散并熔融到所述焊料中的金属构成。由此，提供了即使在焊料连接时焊盘凹部处的熔融层熔融到焊料中之后，扩散层也会保留在焊盘和焊料之间的作用。这里，扩散对应于浸入焊料中并与焊料形成合金。在防止焊盘与焊料之间的接触同时，在焊盘凹部处用焊料代替熔融层，并期望焊料引入到焊盘的凹部中。进一步地，在该第一方面中，进一步地包括防扩散层，所述防扩散层布置在上述焊盘和上述扩散层之间并且由在所述焊料连接时防止所述焊盘扩散到所述焊料中的金属构成，并且在所述焊料连接时，所述扩散层可以保留在所述防扩散层的表面上。由此，提供了焊料连接时防止焊盘扩散到焊料内的作用。进一步地，在该第一方面中，上面描述的焊盘可以包括形成为线状的多个所述凹部。由此，提供了焊盘凹部由多个沟槽构成的作用。期望增大焊料连接的连接面积。进一步地，在该第一方面中，上面描述的焊盘可以由铝构成。由此，提供了使用由铝构成的焊盘进行焊料连接的作用。进一步地，在该第一方面中，上面描述的焊盘可以由铜构成。由此，提供了使用由铜构成的焊盘进行焊料连接的作用。进一步地，在该第一方面中，上面描述的扩散层可以由钴构成。由此，提供了由钴构成的扩散层在焊料连接时扩散到焊料中的同时保留在焊盘的表面上的作用。进一步地，在该第一方面中，上述熔融层的与和上述扩散层相邻的平面不同的平面可以具有平坦的平面形状。由此，提供了使在焊料连接时接触焊料的表面平坦化的作用。期望焊料和熔融层之间的均匀接触。进一步地，根据本技术的第二方面，提供了半导体装置的制造方法，该制造方法包括：凹部形成步骤，其中在进行焊料连接的焊盘的表面上形成凹部；扩散层形成步骤，其中在所述形成的凹部处形成扩散层，所述扩散层由在所述焊料连接时在扩散到焊料中的同时保留在所述焊盘的表面上的金属构成；和熔融层形成步骤，其中形成与所述形成的扩散层相邻的熔融层，所述熔融层由在所述焊料连接时扩散并熔融到所述焊料中的金属构成。提供了在焊料连接时焊盘凹部的熔融层熔融到焊料中的作用，并且制造了其中扩散层保留在焊盘与焊料之间的半导体装置。在防止焊盘与焊料之间的接触的同时，在焊盘凹部处使用焊料代替熔融层，并期望焊料引入到凹部中。专利技术效果根据本技术的半导体装置提供了提高焊料连接的连接强度的优异效果。附图说明图1是示出了根据本技术第一实施方案的半导体装置的配置示例的图。图2是示出了根据本技术第一实施方案的半导体装置的配置示例的图。图3是示出了根据本技术第一实施方案的焊盘的配置示例的图。图4是示出了根据本技术第一实施方案的焊盘的配置示例的图。图5是示出了根据本技术第一实施方案的焊料连接的示例的图。图6是示出了根据本技术第一实施方案的焊盘的制造方法的示例的图。图7是示出了根据本技术第一实施方案的焊盘的制造方法的示例的图。图8是示出了根据本技术第一实施方案的焊盘的制造方法的另一示例的图。图9是示出了根据本技术第二实施方案的焊盘的配置示例的图。图10是示出了根据本技术第二实施方案的焊盘的制造方法的示例的图。图11是示出了根据本技术第二实施方案的焊盘的制造方法的示例的图。图12是示出了根据本技术第二实施方案的焊盘的制造方法的示例的图。图13是示出了根据本技术第三实施方案的焊盘的配置示例的图。图14是示出了根据本技术实施方案的变形例的焊盘的配置示例的图。图15是示出了可以应用本技术的成像装置的配置示例的断面图。图16是示出了内窥镜手术系统的示意性配置的示例的视图。图17是示出了摄像机头和摄像机控制单元(CCU)的功能配置的示例的框图。图18是示出了车辆控制系统的示意性配置的示例的框图。图19是辅助解释车外信息检测部和成像单元的安装位置的示例的图。具体实施方式接着，将参照附图描述实施本技术的方式(以下称为实施方案)。在随附的附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的部分。然而，附图是示意性的，并且每个单元的尺寸比例等不一定与实际的尺寸一致。此外，当然，附图也包括具有不同的尺寸关系和比例的部分。此外，将按照以下顺序对实施方案进行描述。1.第一实施方案2.第二实施方案3.第三实施方案4.变形例5.成像装置的应用示例6.内窥镜手术系统的应用示例7.移动体的应用示例<1.第一实施方案>[半导体装置的配置示例]图1是示出了根据本技术第一实施方案的半导体装置的配置示例的图。图1是示出了半导体装置10的配置示例的图。该半导体装置10是具有将来自被摄体的光转换成图像信号的成像功能的成像装置。将使用该成像装置的示例对根据本技术第一实施方案的半导体装置进行描述。半导体装置10包括像素芯片100和信号处理芯片200。像素芯片100是半导体芯片，其中生成与照射光对应的图像信号的像素布置成二维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：/n焊盘，所述焊盘在表面上包括凹部，并且进行焊料连接；/n扩散层，所述扩散层布置在所述凹部处并由在所述焊料连接时在扩散到焊料中的同时保留在所述焊盘的表面上的金属构成；和/n熔融层，所述熔融层与所述扩散层相邻布置并且由在所述焊料连接时扩散并熔融到所述焊料中的金属构成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 JP 2017-2274141.一种半导体装置，包括：
焊盘，所述焊盘在表面上包括凹部，并且进行焊料连接；
扩散层，所述扩散层布置在所述凹部处并由在所述焊料连接时在扩散到焊料中的同时保留在所述焊盘的表面上的金属构成；和
熔融层，所述熔融层与所述扩散层相邻布置并且由在所述焊料连接时扩散并熔融到所述焊料中的金属构成。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，进一步地包括：
防扩散层，所述防扩散层布置在所述焊盘和所述扩散层之间并且由在所述焊料连接时防止所述焊盘扩散到所述焊料中的金属构成，
其中在所述焊料连接时，所述扩散层保留在所述防扩散层的表面上。


3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述焊盘包括形成为线状的多个所述凹部。

【专利技术属性】
技术研发人员：中村卓矢，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP