半导体器件的封装件制造技术

一种半导体器件的封装件，包括：芯片，所述芯片表面具有焊盘和集成电路，所述焊盘与集成电路电连接；位于所述芯片表面的钝化层，所述钝化层具有开口，所述开口暴露出部分焊盘；位于所述焊盘表面的凸点，所述凸点的尺寸小于所述开口的尺寸；覆盖所述凸点的顶部、侧壁以及开口底部的焊球。本实用新型专利技术中的半导体器件的封装件不易短路，且焊球与凸点间的结合强度高，半导体器件封装件的性能稳定。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体器件的封装件。
技术介绍
封装是指将器件或电路装入保护外壳的工艺过程。封装对于半导体芯片来说是至关重要的，因为半导体芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对半导体芯片的电路腐蚀，造成电气性能下降。并且，封装后的半导体芯片也利于安装和运送。现有技术的半导体器件的封装方法，包括:请参考图1，提供芯片100，所述芯片100表面形成有集成电路和电连接集成电路的焊盘101 ；请参考图2，形成位于所述芯片100表面的钝化层103，所述钝化层103具有暴露出焊盘101的开口 105 ；请参考图3，通过所述开口 105 (图2所示)在焊盘101表面形成焊球107。然而，现有技术形成的半导体器件的封装件的性能不稳定，容易出现短路现象。更多关于半导体器件的封装方法请参考公开号为“CN101154640A”的中国专利。
技术实现思路
本技术解决的问题是提供一种半导体器件的封装件，所述半导体器件的封装件性能稳定，不易短路。为解决上述问题，本技术提供了一种半导体器件的封装件，包括:芯片，所述芯片表面具有焊盘；位于所述芯片表面的钝化层，所述钝化层具有开口，所述开口暴露出部分焊盘；位于所述焊盘表面的凸点，所述凸点的尺寸小于所述开口的尺寸；覆盖所述凸点表面、且覆盖开口底部焊盘表面的焊球。与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下优点:一方面，所述焊球形成在凸点上，受重力、浸润力和表面张力的影响，相邻焊球间的间隙增大，半导体器件的封装件不易出现短路现象，器件性能稳定；另一方面，由于凸点的尺寸小于开口的尺寸，所述焊球不仅覆盖凸点的顶部，还覆盖凸点的侧壁，以及开口底部。所述焊球的底部形成裙摆状的结构，有效增大了焊球与凸点间的接触面积，从而增加了两者的结合力，使得焊球的结合强度增加，提高了半导体器件的封装件性能和良率。进一步的，还包括:覆盖所述凸点的顶部、侧壁以及开口底部的防扩散层，以及覆盖所述防扩散层的浸润层。所述防扩散层有效阻止了界面合金共化物的产生，所述浸润层有效阻止了防扩散层的氧化，并提高了焊球与防扩散层间的结合强度，进一步提高了半导体器件的封装件的性能和良率。附图说明图1-图3是现有技术的半导体器件的封装过程的剖面结构示意图；图4是本技术第一实施例的半导体器件的封装方法的流程示意图；图5-图7是本技术第一实施例的半导体器件的封装过程的剖面结构示意图；图8是本技术第二实施例的半导体器件的封装方法的流程示意图；图9-图12是本技术第二实施例的半导体器件的封装过程的剖面结构示意图；图13是本技术第三实施例的半导体器件的封装方法的流程示意图；图14-图16是本技术第三实施例的半导体器件的封装过程的剖面结构示意图；图17是本技术第四实施例的半导体器件的封装方法的流程示意图；图18-图20是本技术第四实施例的半导体器件的封装过程的剖面结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，现有技术形成的半导体器件的封装件的性能不稳定，容易出现短路的现象。经过研究，专利技术人发现，现有技术直接在焊盘表面形成焊球，通常形成的焊球为半球形，所述焊球的直径较大，导致相邻焊球之间的间隙较小，所述间隙较小的焊球之间极易出现短路，影响半导体器件的封装件的稳定性。经过进一步研究，专利技术人发现，首先在所述焊盘表面形成凸点，然后在所述凸点表面形成焊球时，受到重力、浸润力与表面张力的影响，形成焊球的锡沿凸点侧壁向下流动，所述焊球由半球形向球形过渡，相同质量的焊锡形成的焊球的直径较现有技术的小，有助于增大相邻焊球之间的间隙。然而，如果所述焊球仅覆盖所述凸点的顶部，两者的结合力可能不够，焊球极易在后续进行踢球实验时被踢掉，影响半导体器件的封装件的良率。更进一步的，专利技术人发现，当所述焊球覆盖凸点的顶部和侧壁，并覆盖部分焊盘时，焊球与凸点间的接触面积增大，两者的结合力增大；并且还有焊球覆盖部分焊盘，进一步增大了焊球与凸点、焊盘间的结合力，可以有效提高半导体器件的封装件的良率。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图对本技术的各具体实施方式做详细的说明。第一实施例请参考图4，本技术第一实施例的半导体器件的封装方法，包括:步骤S201，提供表面具有焊盘的芯片，所述芯片表面形成有钝化层，所述钝化层具有暴露出部分焊盘表面的开口；步骤S202，在所述开口内形成位于焊盘表面的凸点，所述凸点的尺寸小于所述开口的尺寸；步骤S203，形成覆盖所述凸点表面、且覆盖开口底部焊盘表面的焊球。具体的，请参考图5-图8，图5-图8示出了本技术第一实施例的半导体器件的封装过程的剖面结构示意图。请参考图5，提供表面具有焊盘301的芯片300，所述芯片300表面形成有钝化层303，所述钝化层303具有暴露出部分焊盘301的开口 305。所述芯片300用于为后续封装工艺提供工作平台。所述芯片300表面还具有与焊盘301电连接的集成电路，所述集成电路为满足不同的功能需求而设计，所述集成电路通过与其电连接的焊盘301将电信号传输至外界。所述集成电路与焊盘301由沉积于芯片300表面的布线金属层刻蚀后形成。在本技术的实施例中，所述集成电路与焊盘301在同一工艺步骤中形成，所述集成电路和焊盘301的材料为金、银、铜等金属材质。由于形成集成电路和焊盘301的工艺已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。需要说明的是，在本技术的实施例中，金、银和铜这三种材质与锡或锡合金件的浸润性更好，当所述焊盘301的材料为金、银或铜时，后续工艺中焊球更易覆盖焊盘301表面，焊球的浸润结合性能更好。所述钝化层303的材料为氧化硅、氮化硅等，用于隔离集成电路，并保护焊盘301在后续工艺中受损或被氧化。所述钝化层303的形成工艺为沉积工艺，例如化学气相沉积工艺。由于形成钝化层303的工艺已为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。所述钝化层303内具有开口 305，所述开口 305暴露出焊盘301表面，用于为后续在焊盘301表面形成凸点提供工艺窗口。所述开口 305的形成工艺为刻蚀工艺，例如各向异性的干法刻蚀工艺。在本技术的实施例中，所述焊盘301的尺寸大于所述开口 305的尺寸。请参考图6，通过所述开口 305形成位于所述焊盘301表面的凸点307，所述凸点307的尺寸小于所述开口 305的尺寸。专利技术人发现，现有技术直接在焊盘101 (图3所示)表面形成焊球107 (图3所示)，通常形成的焊球107的直径较大，导致相邻焊球107之间的间隙较小，所述间隙较小的焊球107之间极易出现短路，影响半导体器件的稳定性。经过进一步研究，专利技术人发现，首先在所述焊盘301表面形成凸点307，然后在所述凸点307表面形成焊球时，位于所述凸点307表面的焊球的体积较小，有助于增大相邻焊球之间的间隙。所述凸点307的材料为导热性能好的铜、金、银、铜合金、银合金或金合金等，后续所述凸点307表面用于形成直径较小的焊球。在本技术的实施例中，所述凸点307的材料为铜，成本更低，且导电性能更佳，形成的凸点307的质量更好。所述凸点307的形成工艺为引线键合工艺，例如热压键合、超声波键合或热超声键合。由于引线键合工艺形成的凸点307本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的封装件，其特征在于，包括：芯片，所述芯片表面具有焊盘；位于所述芯片表面的钝化层，所述钝化层具有开口，所述开口暴露出部分焊盘；位于所述焊盘表面的凸点，所述凸点的尺寸小于所述开口的尺寸；覆盖所述凸点表面、且覆盖开口底部焊盘表面的焊球。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的封装件，其特征在于，包括: 芯片，所述芯片表面具有焊盘； 位于所述芯片表面的钝化层，所述钝化层具有开口，所述开口暴露出部分焊盘； 位于所述焊盘表面的凸点，所述凸点的尺寸小于所述开口的尺寸； 覆盖所述凸点表面、且覆盖开口底部焊盘表面的焊球。2.如权利要求1所述的半导体器件的封装件，其特征在于，还包括:覆盖所述凸点的顶部和侧壁的防扩散层，所述焊球位于防扩散层表面。3.如权利要求2所述的半导体器件的封装件，其特征在于，所述防扩散层还覆盖开口底部的焊盘。4.如权利要求2所述的半导体器件的封装件，其特征在于，所述防扩散层的厚度为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：林仲珉，王洪辉，
申请(专利权)人：南通富士通微电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：