适用于接合垫与检测垫的金属垫结构制造技术

一种接合垫区结构，设置于一具有电路的半导体晶片上，包括：一底部金属层，设置于半导体晶片表面，与其电路呈电性连结；一金属层间介电层，覆盖于底部金属层表面，且金属层间介电层内部嵌有与底部金属层接触的金属插塞结构；一顶部金属层，设置于金属层间介电层表面；以及一护层，设置于顶部金属层上，具有复数开口，露出顶部金属层欲供接合的部分以作为接合垫；其中该接合垫具有一标示性形状（ｍａｒｋｉｎｇｓｈａｐｅ），以界定该接合垫于该半导体晶片上的相对位置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术系有关于半导体制程，特别有关于一种标示性形状(markingsharp)的金属垫(metal pad)。电子构装乃将IC晶片经由打线机(bonder)以金属线进行打线接合(wire bonding)，以连接IC晶片上的接合垫与构装基板或引脚架间的相对应的导脚。换言之，接合垫系作为晶粒内部电路与外接信号导脚间的介面，而外接信号不外乎就是电源信号、接地信号、或输入/输出信号等等。在一般典型的IC晶片中，主动电路元件如电晶体、电阻元件等，系形成在晶片的中心位置(主动区)，而接合垫(bonding pad)则通常是布置在主动区域的周边，以避免后续打线接合的过程中伤害到主动区的元件。亦有些设计乃将接合垫布置于晶片中心位置，而主动电路元件则布于外侧。然而，一般习知的接合垫结构通常为方形或矩形。会发生下列一些问题。参见附图说明图1，说明习知晶圆上的晶片排列。一般在晶圆10上形成复数晶片区域，如12A与12B，而其间有切割道16。在切割道16上，一般设置多个对准标记(marker，14A～14C)，作为制程中的对准之用。然而，在完成集成电路制程后，首先要将晶片区域从晶圆10上切割下来。对于晶片区域12A而言，切割时可藉由呈对角线的对准标记14A与14B进行对准，而对不完整的晶片区域12B而言，则缺乏对角线型的对准标记，因此，容易造成切割对准的问题。接着以图2A与图2B，说明习知晶片上的接合垫设计。由图2A图可以看出，当晶片20A由晶圆上切割下来时，为矩形状，而其上的接合垫22A也为均等大小的矩形状，均匀配置于晶片20A两侧长边。而另一种接合垫的配置则如图2B所示，均等大小的接合垫22B，均匀配置于晶片20B的中央位置。在此类习知的接合垫配置中，当晶片20A或20B欲进行打线接合时，其内的电路设计往往有一定的方向性，而各接合垫需与接合的构件基板引脚，以特定位置接合。然而，由晶片20A与20B上，同为等大小矩形的接合垫22A与22B所构成的对称性晶片外观，难以藉以判定晶片与接合构件基板的对准位置。相同的对准问题亦发生于晶片内部的电路。在IC晶片的制造中，为了电路设计制作或是线上检测之用，通常会在晶片上的特定内部电路设定检测区域。参见图3，说明习知的晶片电路中的检测垫设计。在晶片30上，在既定检测区域34中，内部的线路设计有检测金属垫(probe pad)36，此类非常微小的金属垫36系提供制程人员以微小的检测探针，在显微镜下，进行晶片内部线路的电性测量。对于检测人员而言，由于此类测试金属垫相当微小，一般为5×5μm，经由显微镜放大后，很难确认其连接的线路关系，造成电性检测上的困扰。本专利技术的再一个目的在于提供一种半导体接合垫区结构，可作为晶片接合时的对准标记之用。本专利技术的另一个目的在于提供一种适用于半导体电路的检测垫区，藉以在进行电路检测时，辨识其连结的检测线路的布局。根据本专利技术的一种接合垫区结构，设置于一具有电路的半导体晶片上，包括一底部金属层，设置于半导体晶片表面，与其电路呈电性连结；一金属层间介电层，覆盖于底部金属层表面，且金属层间介电层内部嵌有与底部金属层接触的金属插塞结构；一顶部金属层，设置于金属层间介电层表面；以及一护层，设置于顶部金属层上，具有复数开口，露出顶部金属层欲供接合的部分以作为接合垫；其中该接合垫具有一标示性形状(marking shape)，以界定该接合垫于该半导体晶片上的相对位置。在上述接合垫区结构中，该接合垫可以为“凸”形、“凹”形、“+”形或“『”形等等。而上述接合垫结构中，顶部及底部金属层可以为铝铜合金或铝矽铜合金。而金属层间介电层可以为二氧化矽层。而护层可为二氧化矽层或硼磷矽玻璃层与氮化矽层。根据本专利技术，更提供一种检测垫，系用于一半导体电路中以量测电性，系具有一标示性形状(marking shape)，以界定该检测垫于该半导体电路中的相对位置。在上述检测垫中，检测垫可为“凸”形、“凹”形、 +”形或“『”形等等。而检测垫可以为铝铜合金或铝矽铜合金构成。藉由上述接合垫区结构，晶圆的切割时的定位，除了以切割道上的对准标记进行对准外，更可以根据晶片上的具有方向性形状的接合垫作为对准参考点。而当晶片进行打线接合(bonding)时，更可藉由上述接合垫区结构作为接合定位依据。而藉由上述具有一标示性形状的检测垫，更可提供检测人员在量测其内线路的电性时，可以轻易判别电路的相对位置。图2A与图2B所示为习知晶片上的接合垫设计示意图。图3所示为习知的晶片电路中的检测垫设计示意图。图4所示为依据本专利技术的一实施例中的接合垫区结构示意图。图5A～图5D所示为依据本专利技术的一实施例中的接合垫的标示性形状示意图。图6所示为依据本专利技术的一实施例中的检测垫结构示意图。而在护层49上形成复数开口，露出顶部金属层48，作为接合垫50，其面积约为40×40μm。藉由顶部金属层48所形成的接合垫50，可供作晶片40从晶圆上切割下来后的金属线打线接合之用。而接合垫50具有一标示性形状(marking shape)，用以界定接合垫50于半导体晶片40上的相对位置。参见图5A～图5D，说明依据本专利技术的一实施例中的接合垫的标示性形状示意图。如图5A～图5D所示，矩形晶片40上的接合垫的形状可以为“凸”形50A、“凹”形50B、“+”形50C或具有一直角缺角的矩形“『”50D。藉由上述多种具有一定向形状的接合垫，可以由特殊形状的接合垫50与晶片40之间的相对位置，藉以作为矩形晶片40在晶圆切割的定位参考点。另外，在矩形晶片40由晶圆上切割下来后，更可作为晶片40在进行打线接合时的定位点。虽然本专利技术列具上述形状的标示性的接合垫(marking-shapedbonding pad)，但本专利技术并非以此为限。接着参见图6，说明本专利技术的一实施例中的检测垫(probe pad)结构示意图。在矩形晶片40上，最上层具有标示性的金属接合垫50，以定义矩形晶片40的相对位置。而在矩形晶片40的测定区域62上，其内部的欲检测的电路中设置有多个检测垫，而此等检测垫可以为铝铜合金或铝矽铜合金所构成，其面积范围约为5×5μm。其中，晶片40电路中所设置的检测垫具有特定的定位性形状，如“凸”形检测垫60A或具有一凹槽的矩形检测垫60B等等。藉由上述特定形状的检测垫，当检测人员经由显微镜下观看矩形晶片40上的区域62时，可以藉由检测垫的形状或排列方向轻易判别其内部线路的相对关系，大幅提高检测线路时的方便性。虽然本专利技术列举上述标示性检测垫的形状，但本专利技术并非以此为限。藉由本专利技术所提出的具有标示性形状(marking shape)的金属垫，可适用于晶片表面的接合垫(boning pad)或者晶片内部电路中的检测垫(probe pad)。此种具有标示性形状的金属垫，其优点在于可以协助辨识矩形晶片的定位方向(marking arrayal)，大幅提升在晶圆切割或晶片接线打合时晶片方向的辨识度。再者，当作为晶片内部线路的检测垫时，可以在多层密布的线路中，快速辨识出线路间的相对关系，大幅提高检测人员对于线路的辨识度。虽然本专利技术以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本专利技术，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接合垫区结构，设置于一具有电路的半导体晶片上，其特征在于包括： 一底部金属层，设置于该半导体晶片表面，与该电路呈电性连结； 一金属层间介电层，覆盖于底部金属层表面，且该金属层间介电层内部嵌有与该底部金属层接触的金属插塞结构； 一顶部金属层，设置于该金属层间介电层表面；以及 一护层，设置于该顶部金属层上，具有复数开口，露出该顶部金属层欲供接合的部分以作为接合垫；其中至少一接合垫具有一标示性形状（ｍａｒｋｉｎｇ ｓｈａｐｅ），以界定该接合垫于该半导体晶片上的相对位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种接合垫区结构，设置于一具有电路的半导体晶片上，其特征在于包括一底部金属层，设置于该半导体晶片表面，与该电路呈电性连结；一金属层间介电层，覆盖于底部金属层表面，且该金属层间介电层内部嵌有与该底部金属层接触的金属插塞结构；一顶部金属层，设置于该金属层间介电层表面；以及一护层，设置于该顶部金属层上，具有复数开口，露出该顶部金属层欲供接合的部分以作为接合垫；其中至少一接合垫具有一标示性形状(marking shape)，以界定该接合垫于该半导体晶片上的相对位置。2.根据权利要求1所述的接合垫区结构，其特征在于该接合垫系为“凸”形。3.根据权利要求1所述的接合垫区结构，其特征在于该接合垫系为“凹”形。4.根据权利要求1所述的接合垫区结构，其特征在于该接合垫系为十字形“+”。5.根据权利要求1所述的接合垫区结构，其特征在于该接合垫系为具有一直角缺角的矩形“『”。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁树梁，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]