一种焊盘结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种焊盘结构及其制备方法，包括：提供具有顶部金属层和顶部通孔的叠层；在所述叠层上沉积第一钝化层；蚀刻所述第一钝化层，形成第一开口以露出所述顶部金属层；沉积焊盘金属层，通过所述第一开口与顶部金属层相连；平坦化所述焊盘金属层；蚀刻所述焊盘金属层的两侧部分，以露出所述第一钝化层；沉积第二钝化层；蚀刻所述第二钝化层形成第二开口，以露出所述焊盘金属层。本发明专利技术中在沉积焊盘金属材料层时，增加所述焊盘金属材料层的厚度，然后执行一平坦化步骤，使所述焊盘金属材料层的表面更加平整，在进行结合线焊接过程中，所述焊接线球与所述焊盘金属材料层表面的接触面积变大，粘合力更强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件领域，具体地，本专利技术涉及。
技术介绍
焊接线结合技术是一种广泛使用的方法，用于将具有电路的半导体管芯连接到原件封装上的引脚。由于半导体制造技术的进步，半导体的几何尺寸不断缩小，因此线结合焊盘的尺寸变得较小。在40nm以及小于该尺寸的器件中，越来越小的焊盘尺寸给焊线结合以及封装过程带来挑战。例如目前焊盘结构的制备方法为:首先在介电质102中形成顶部金属层104，以及位于顶部金属层104下方的顶部通孔103，如图1a所示，在所述介电质以及所述顶部金属层104上方形成第一钝化层101，然后蚀刻所述第一钝化层101中间部位形成开口，以露出所述顶部金属层，如图1b所示，沉积焊盘金属层105并通过所述第一钝化层101上的开口与所述顶部金属层104连通，如图1c所示，蚀刻所述焊盘金属层105，保留位于顶部金属层104上方的焊盘金属层105，去除两侧的部分，如图1d所示，沉积第二钝化层106，如图1e所示，蚀刻所述第二钝化层，以露出所述焊盘金属层105，如图1f所示。在半导体器件尺寸较大时，结合线和Al焊盘的粘合不存在技术问题，因为以往器件以及焊盘的尺寸足够大，所以结合线和焊盘之间的相接触、粘合的面积较大，较大的面积产生的粘合力可以满足焊接线结合以及封装的需要，但是随着器件尺寸的缩小，结合线和Al焊盘的粘合已经达到极限程度，特别是器件尺寸发展到28nm级别时，结合线和焊盘相互接触的面积变的很小，如图1g所示，目前焊盘金属层例如是Al层的表面层为一定弧度的凹形，导致焊接线球与Al焊盘之间的接触面积以及粘合力进一步降低，焊接线球很容易从焊盘表面脱落，使封装过程的稳定性降低。因此，随着器件尺寸的不断缩小，如何克服结合线与焊盘金属层之间接触面积小，粘合力小，焊接线球容易脱落的问题，成为器件封装过程中必须要解决的问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术为了克服目前在制备集成电路封装过程中所述焊盘容易发生裂纹以及损害的问题，提供了 一种焊盘结构的制备方法，包括:提供具有顶部金属层和顶部通孔的叠层；在所述叠层上沉积第一钝化层；蚀刻所述第一钝化层，形成第一开口以露出所述顶部金属层；沉积焊盘金属层，通过所述第一开口与顶部金属层相连；平坦化所述焊盘金属层；蚀刻所述焊盘金属层的两侧部分，以露出所述第一钝化层；沉积第二钝化层；蚀刻所述第二钝化层形成第二开口，以露出所述焊盘金属层。作为优选，所述第一钝化层包括依次层叠的PESIN层、PETEOS层、SiN层和TEOS层。作为优选，所述PESIN层的厚度为650-850埃，所述PETEOS层的厚度为3800-4200埃，所述SiN层的厚度为650-850埃，所述TEOS层的厚度为2400-2600埃。作为优选，所述PESIN层的厚度为750埃，所述PETEOS层的厚度为4000埃，所述SiN层的厚度为750埃，所述TEOS层的厚度为2500埃。作为优选，所述第一钝化层的沉积方法为化学气相沉积法。作为优选，所述焊盘金属层包括三层，自下而上依次为TaN层，第一 Al层，第二 Al层。[0021 ] 作为优选，所述TaN层的厚度为600-800埃，第一 Al层的厚度为7.5-9.5千埃，第二 Al层的厚度为7.5-9.5千埃。作为优选，所述TaN层的厚度为700埃，第一 Al层的厚度为8.5千埃，第二 Al层的厚度为8.5千埃。作为优选，所述焊盘金属层的沉积方法为物理气相沉积法。作为优选，所述焊盘金属层的厚度比目标厚度多800-2000埃。作为优选，所述焊盘金属层的厚度比目标厚度多1000埃作为优选，所述平坦化所述焊盘金属层的过程中去除800-2000埃厚度的Al层。作为优选，所述平坦化所述焊盘金属层的过程中去除1000埃厚度的Al层。作为优选，所述第二钝化层包括依次层叠的PETEOS层和SiN层。作为优选，所述PETEOS层厚度为5000-6000埃，所述SiN层的厚度为5000-7000埃。作为优选，所述PETEOS层厚度为4000埃，所述SiN层的厚度为6000埃。作为优选，所述第二钝化层的沉积方法为化学气相沉积法。本专利技术还提供了一种上述方法制备得到的焊盘结构，其中，所述第二钝化层中第二开口所露出的焊盘金属层的表面为平面。本专利技术中在沉积焊盘金属材料层时，增加所述焊盘金属材料层的厚度，然后执行一平坦化步骤，去除沉积过程中多余的焊盘金属材料层，得到想要的厚度，同时使所述焊盘金属材料层的表面更加平整，在进行结合线焊接过程中，所述焊接线球与所述焊盘金属材料层表面的接触面积变大，粘合力更强，在封装过程中不再发生焊接线球脱落的现象，使得封装过程更加稳定，效率更高。【附图说明】本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的装置及原理。在附图中，图la-g为现有技术中制备焊盘结构过程示意图；图2为本专利技术制备焊盘结构流程示意图；图3a_f为本专利技术制备焊盘结构过程示意图。【具体实施方式】在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本专利技术所述焊盘结构以及制备方法。显然，本专利技术的施行并不限于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。现在，将参照附图更详细地描述根据本专利技术的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本专利技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。本专利技术提供一种焊盘的制作方法。图2为根据本专利技术一个实施方式来制作焊盘的工艺流程图，图3a_f为根据本专利技术一个实施方式来制作焊盘工艺过程中各步骤所获得的器件的剖视图。首先执行步骤201，形成具有顶部金属层和顶部通孔的叠层；具体地，首先提供包含顶部金属层305和顶部通孔303的叠层，所述顶部金属层305和顶部通孔303下方可以为金属层和通孔形成的另一叠层，所述叠层最下方与所述器件的基板相连，所述部分并不是本专利技术的改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊盘结构的制备方法，包括：提供具有顶部金属层和顶部通孔的叠层；在所述叠层上沉积第一钝化层；蚀刻所述第一钝化层，形成第一开口以露出所述顶部金属层；沉积焊盘金属层，通过所述第一开口与顶部金属层相连；平坦化所述焊盘金属层；蚀刻所述焊盘金属层的两侧部分，以露出所述第一钝化层；沉积第二钝化层；蚀刻所述第二钝化层形成第二开口，以露出所述焊盘金属层。

【技术特征摘要】
1.一种焊盘结构的制备方法，包括: 提供具有顶部金属层和顶部通孔的叠层； 在所述叠层上沉积第一钝化层； 蚀刻所述第一钝化层，形成第一开口以露出所述顶部金属层； 沉积焊盘金属层，通过所述第一开口与顶部金属层相连； 平坦化所述焊盘金属层； 蚀刻所述焊盘金属层的两侧部分，以露出所述第一钝化层； 沉积第二钝化层； 蚀刻所述第二钝化层形成第二开口，以露出所述焊盘金属层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一钝化层包括依次层叠的PESIN层、PETEOS 层、SiN 层和 TEOS 层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述PESIN层的厚度为650-850埃，所述PETEOS层的厚度为380 0-4200埃，所述SiN层的厚度为650-850埃，所述TEOS层的厚度为2400-2600 埃。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述PESIN层的厚度为750埃，所述PETEOS层的厚度为4000埃，所述SiN层的厚度为750埃，所述TEOS层的厚度为2500埃。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一钝化层的沉积方法为化学气相沉积法。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊盘金属层包括三层，自下而上依次为TaN层，弟一 Al层和弟二 Al层。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述TaN层的厚度为600-800埃，第一Al层的厚度为7.5-9.5千埃...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭冰清，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：