焊垫制造技术

本发明专利技术提供一种焊垫。上述焊垫包含一具导电性的导体－绝缘体复合层于一基底上。上述具导电性的导体－绝缘体复合层包含：一复合材质区，具有一导体部与相邻的一绝缘体部；以及一单一材质区相邻于上述复合材质区。上述具导电性的导体－绝缘体复合层中的绝缘体的硬度大于其导体的硬度。本发明专利技术所述焊垫，在晶圆测试时，氧化硅层具有较高的硬度，可有效地阻挡探针的滑动，而使其对焊垫的伤害受到限制。当金线通过金球连接于焊垫时，由于焊垫的伤害受到限制，金属层就不会发生剥离。金属层就可以有效地保护导体－绝缘体复合层，使其不会受到腐蚀。因此，金球与焊垫之间的有效接合面积就不会受到缩减，而能增加两者之间的接合强度与可靠度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于半导体装置，特别是关于基底上的焊垫。
技术介绍
图1A为一剖面图，是显示一传统的焊垫1，其位于基底100上，具有一导体层110与一介电层120。基底100具有多个未绘示的主动元件与内连线。导体层110通常为铜，并电性连接至上述内连线。介电层120将导体层110与其他不拟与其电性连接的元件(未绘示)隔离。一保护层150具有一开口曝露导体层110，是形成于介电层120与导体层110上。导体层110为一输入/输出接点，将基底100电性连接至一外部元件(未绘示)。当导体层110为铜、且曝露在大气中时，会自其表面上的晶界处开始发生腐蚀现象，并沿着晶界深入导体层110的内部。因此，一金属层140通常会形成于导体层110上，以保护其不会受到腐蚀，其中金属层140通常为铝铜合金。视需要可在导体层110与金属层140之间加入一阻障层130，可阻止两者之间的交互扩散。保护层160形成于保护层150与金属层140上，其具有一开口162曝露金属层140。保护层150、160是保护基底100不受水气、氧、粒子、或其他会导致腐蚀或污染性因子的损害。保护层150、160亦可将金属层140与其他不拟与其电性连接的元件(未绘示)隔离。完成晶圆制程之后，视需要可进行晶圆测试的制程。请参考图1B，是显示晶圆测试的制程。探针180，其材质通常为钨，在测试时会用来接触焊垫1。探针180通常为针形，且硬度远大于金属层140与导体层110，因此探针180会穿透金属层140而进入导体层110。另外，在测试过程中，因为测试基台的震动等因素，探针180会发生滑移，而使金属层140与导体层110之间发生部分或完全剥离的情形。在图1C中，在上述测试制程之后，一部分的金属层140自导体层110剥离，形成曝露部分导体层110的开口170。另外，焊垫1可能历经许多道针对不同的功能所进行的测试，因此焊垫1可能会受到多重伤害，形成多个开口170。如上所述，当基底100曝露在大气时，导体层110曝露的部分会与氧、水气、及/或其他腐蚀性的因子发生反应，而生成一腐蚀产物层172于其上。封装基底100时，腐蚀产物层172的存在会对封装制程的良率或封装体的可靠度造成不良影响。如图1D所示，一金线190通过金球192连接于焊垫1，具体而言，连接于金属层140。而金球192无法与腐蚀产物层172形成有效的连接，而会减少金球192与焊垫1之间有效的接合面积，并降低两者之间的接合强度。封装的封胶制程中，金球192会受到模流的冲击，沿着腐蚀产物层172而与焊垫1分离，而造成球脱(bond-off-pad)的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的是提供一种焊垫，减少晶圆测试过程中，因探针的作用所造成的损害。为达成本专利技术的上述目的，本专利技术是提供一种焊垫，包含一具导电性的导体-绝缘体复合层于一基底上，上述具导电性的导体-绝缘体复合层包含一复合材质区，具有一导体部与相邻的一绝缘体部；以及一单一材质区相邻于上述复合材质区，其中上述具导电性的导体-绝缘体复合层中的绝缘体的硬度大于其导体的硬度。本专利技术所述的焊垫，该导体包含铜。本专利技术所述的焊垫，该绝缘体包含氧化硅。本专利技术所述的焊垫，该复合材质区大体上位于该具导电性的导体-绝缘体复合层的中心区。本专利技术所述的焊垫，该单一材质区是位于该具导电性的导体-绝缘体复合层的周边区。本专利技术所述的焊垫，更包含一金属层于该具导电性的导体-绝缘体复合层上。本专利技术所述的焊垫，该金属层包含铝-铜合金。本专利技术所述的焊垫，更包含一阻障层于该具导电性的导体-绝缘体复合层与该金属层之间。本专利技术所述的焊垫，该阻障层包含TaN(氮化钽)。本专利技术所述的焊垫，该具导电性的导体-绝缘体复合层的复合材质区中，是在导体内嵌入绝缘体。本专利技术是又提供一种焊垫，包含一铜层于一基底上，上述铜层包含一凹槽区，具有一凹槽，上述凹槽内具有一绝缘层，上述绝缘层的硬度大于上述铜层的硬度；以及实质上无凹槽的一非凹槽区。本专利技术是又提供一种焊垫，包含一具导电性的铜-绝缘体复合层于一基底上，其中上述铜-绝缘体复合层中的绝缘体的硬度大于铜的硬度；以及一金属层于上述具导电性的铜-绝缘体复合层上。本专利技术所述焊垫，在晶圆测试时，氧化硅层具有较高的硬度，可有效地阻挡探针的滑动，而使其对焊垫的伤害受到限制。另外，当金线通过金球连接于焊垫时，由于焊垫的伤害受到限制，金属层就不会发生剥离。金属层就可以有效地保护导体-绝缘体复合层，使其不会受到腐蚀。因此，金球与焊垫之间的有效接合面积就不会受到缩减，而能增加两者之间的接合强度与可靠度。附图说明图1A至图1D为一系列的剖面图，是显示现有的焊垫；图2A至图2D为一系列的剖面图，是显示本专利技术第一实施例的焊垫；图3A至图3B为一系列的剖面图，是显示专利技术第一实施例的焊垫的配置模式；图4A至图4D为一系列的剖面图，是显示本专利技术第二实施例的焊垫；图5A至图5B为一系列的俯视图，是显示专利技术第二实施例的焊垫的配置模式。具体实施例方式为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下第一实施例请参考图2A，一导体-绝缘体复合层410位于基底400上。导体-绝缘体复合层410是具有导电性，而将基底400的主动元件(未绘示)电性连接于一外部元件(未绘示)。导体-绝缘体复合层410中的导体通常为金属，例如铜或其他金属元素；导体-绝缘体复合层410中的绝缘体的硬度高于同层中的金属，以保护导体-绝缘体复合层410，而不致受到损伤。导体-绝缘体复合层410中的绝缘体通常为氧化物，较好为氧化硅或其他用于基底400的内连线层(未绘示)中的介电层的介电材料。导体-绝缘体复合层410较好为具有一复合材质区419与一单一材质区415。复合材质区419具有彼此相邻的一导体结构与绝缘体结构。导体-绝缘体复合层410较好为具有一凹槽414的一铜层412。凹槽414是位于复合材质区419中，具有一氧化硅层416于其内。单一材质区415是铜的非凹槽区，而复合材质区419为一凹槽区。在图2A中，导体-绝缘体复合层410周围的一介电层420是隔绝导体-绝缘体复合层410，使其不与其他的元件(未绘示)发生不必要的电性连结。一保护层450形成于导体-绝缘体复合层410与介电层420上，具有曝露导体-绝缘体复合层410的一开口452。保护层450是用以保护基底400，使其免于受到来自水汽、氧、微粒、或其他腐蚀性因子的伤害或污染。在图2B中，首先，一阻障层430例如为TaN是选择性地(optionally)形成于导体-绝缘体复合层410上。接下来，一金属层440例如铝-铜合金形成于阻障层430上，由于凹槽414与其内的氧化硅层416分布于导体-绝缘体复合层410，即使已对金属层440施以平坦化，位于复合材质区419上的金属层440表面仍多少会有些不平整；而位于单一材质区415上的金属层440的表面则维持原先单一材质区415表面的平坦度。然后，一保护层460形成于基底400上，其是保护基底400，并隔绝金属层440使其不与其他的元件(未绘示)发生不必要的电性连结。最后，图形化保护层460，形成曝露金属层440的一开口462，而形成本实施例的焊垫4，并完成晶圆制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊垫，其特征在于，所述焊垫包含：一具导电性的导体－绝缘体复合层于一基底上，该具导电性的导体－绝缘体复合层包含：一复合材质区，具有一导体部与相邻的一绝缘体部；以及一单一材质区相邻于该复合材质区，其中该具导电性的导体 －绝缘体复合层中的绝缘体的硬度大于其导体的硬度。

【技术特征摘要】
US 2005-9-27 11/236,2171.一种焊垫，其特征在于，所述焊垫包含一具导电性的导体-绝缘体复合层于一基底上，该具导电性的导体-绝缘体复合层包含一复合材质区，具有一导体部与相邻的一绝缘体部；以及一单一材质区相邻于该复合材质区，其中该具导电性的导体-绝缘体复合层中的绝缘体的硬度大于其导体的硬度。2.根据权利要求1所述的焊垫，其特征在于，该导体包含铜。3.根据权利要求1所述的焊垫，其特征在于，该绝缘体包含氧化硅。4.根据权利要求1所述的焊垫，其特征在于，该复合材质区位于该具导电性的导体-绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏文才，沈晋吉，邱明哲，陈志强，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]