[發明專利]金屬焊墊的制造方法以及相應的金屬焊墊結構

有效

• 申請號: 201010102325.2
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN102044457A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 葛曉歡;王秉杰
• 申請（專利權）人: 中穎電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/485
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及半導體封裝技術領域，特別是涉及一種金屬焊墊的制造方法以及相應的金屬焊墊結構。

背景技術

現有的半導體封裝技術中，通常使用金線(Au?wire)將芯片電性連接至如導線架或者基板的芯片承載件上。雖然金線導電性佳、延展性好，但是其高昂的價格不適于工業生產對于低成本的追求。為此，業界一直致力于研究利用新的材料來取代金線，實現封裝。而銅線具有價格便宜且硬度高以及新生成的成長速率慢等優勢，為半導體產業帶來了新的發展方向。

然而，在銅線封裝技術的發展過程中，也逐漸暴露出許多需要克服的問題。例如，金線比銅線材質軟，用相同的工藝在IC上打線，金線對IC墊層的沖擊力會比銅線小，因此銅線打線比金線打線力道偏大，容易造成打穿現象。

具體請參考圖1至圖3，其為現有技術中金屬焊墊的制造過程的流程示意圖。如圖所示，在現有工藝中，最上層金屬層(LM)10的厚度一般為8KA左右，例如7KA～9KA；而后，于其上形成一鈍化層20，而后利用光阻層30定義金屬焊墊窗口22；刻蝕鈍化層20，形成金屬焊墊窗口22；而后便可在該焊墊窗口22內形成金屬焊墊40。

由于銅線打線比金線偏大，而最上層金屬層(LM)10的厚度一般為8KA左右，容易導致打穿現象的出現。為解決此問題，需要增厚最上層金屬層10，在現有的銅線工藝基礎上，最上層金屬層10需要增加到16KA才利于打線。而最上層金屬層10增加到16KA，設計規則(design?rule)就需要放寬，在撐大芯片面積的同時，也需要重新制造光罩才能解決以上問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金屬焊墊的制造方法以及相應的金屬焊墊結構，以在不改變原有設計規則且不新增光罩的情況下，解決銅線打線容易打穿的問題。

為解決以上技術問題，本發明提供一種金屬焊墊結構，其包括：半導體基底，其上具有一最上層金屬層；絕緣層，覆蓋于所述最上層金屬層之上；第一窗口，貫穿所述絕緣層，且該第一窗口內沉積有焊墊金屬；鈍化層，覆蓋于所述絕緣層之上；第二窗口，貫穿于所述鈍化層，與第一窗口相連通，且該第二窗口內沉積有焊墊金屬。

進一步的，所述絕緣層的厚度大于或等于7KA。

進一步的，所述焊墊金屬為鋁質金屬。

進一步的，所述焊墊金屬為鋁銅合金。

本發明還提供一種金屬焊墊的制造方法，其包括：提供一半導體基底，其上具有一最上層金屬層；在所述最上層金屬層之上形成一絕緣層；刻蝕所述絕緣層，在其上開設至少一第一窗口；在所述第一窗口內沉積焊墊金屬；在所述絕緣層之上形成一鈍化層；刻蝕所述鈍化層，在所述鈍化層上對應于所述第一窗口的位置開設至少一第二窗口；在所述第二窗口內沉積焊墊金屬。

進一步的，所述絕緣層的厚度大于或等于7KA。

進一步的，所述焊墊金屬為鋁質金屬。

進一步的，所述焊墊金屬為鋁銅合金。

進一步的，以上刻蝕所述絕緣層，在其上開設至少一第一窗口的過程包括：在所述絕緣層上形成一光阻層；利用一焊墊光罩在光阻層上定義第一窗口；曝光顯影，并刻蝕所述絕緣層，形成貫穿于絕緣層的第一窗口；去除光阻層。

進一步的，以上刻蝕所述絕緣層，在其上開設至少一第一窗口的過程包括：在所述絕緣層上和第一窗口內沉積焊墊金屬；保留第一窗口內的焊墊金屬，利用化學機械研磨去除其它焊墊金屬。

進一步的，以上刻蝕所述鈍化層，在所述鈍化層上對應于所述第一窗口的位置開設至少一第二窗口的過程包括：在所述鈍化層上形成一光阻層；利用一焊墊光罩在光阻層上定義第二窗口，且該第二窗口的位置與所述第一窗口的位置相對應；曝光顯影，并刻蝕所述鈍化層，形成貫穿于鈍化層的第二窗口；去除光阻層。

可見，以上金屬焊墊的制造方法是利用原有的焊墊光罩，增加一次光刻層次，來從整體上增加欲打線于其上的金屬層的厚度，從而有利于銅線打線，避免打穿現象的出現，如此，即無需增加新的光罩，也無需改變設計規則。而利用該方法制造成的金屬焊墊結構，相對于現有技術的焊墊結構，厚度增加，在利用銅線打線時，避免了打穿現象的出現。

附圖說明

圖1至圖3為現有技術中金屬焊墊的制造過程的流程示意圖；

圖4為本發明一實施例所提供的金屬焊墊的制造過程的流程圖；

圖5至圖17為本發明一實施例所提供的金屬焊墊的制造過程的流程示意圖。

具體實施方式

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉示例性實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。