[發明專利]半導體器件

有效

• 申請號: 201010176519.7
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN101894816A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 安村文次;土屋文男;伊東久范;井手琢二;川邊直樹;佐藤齊尚
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L23/485
• 分類號: H01L23/485;H01L21/607
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;陳宇萱

相關申請的交叉引用

在此通過引用并入提交于2009年5月20日的日本專利申請No.2009-121857的公開內容，包括說明書、附圖和摘要。

技術領域

本發明涉及半導體器件，具體地，涉及有效適用于具有其上安裝有鍵合焊盤的半導體芯片的半導體器件的技術。

背景技術

日本專利待審公開No.1991-79055(專利文獻1)例如公開了一種電極焊盤，其具有用于鍵合接線或者薄膜引線的第一部分，以及一體化連接至第一部分的第二部分，該第二部分可以通過不同于第一部分的圖案來識別，并且在晶片測試中與探針接觸。

日本專利待審公開No.2000-164620(專利文獻2)公開了一種能夠進行半導體器件的安全檢查和鍵合的技術，其是通過使電極焊盤具有用于鍵合的電極區域以及用于檢查的鍵合區域，并且將用于鍵合的電極區域的中心與用于檢查的鍵合區域的中心隔開預定的間隔或更多而實現的。

日本專利待審公開No.2001-338955(專利文獻3)公開了一種接線鍵合技術，其中鍵合焊盤具有鍵合區域和探針接觸區域，其中傳導接線的一端鍵合至鍵合區域，并且測試探針的尖端與探針接觸區域相接觸。

日本專利待審公開No.2007-318014(專利文獻4)公開了一種半導體器件，其中具有第一區域和第二區域的多個焊盤形成為矩形形狀，其中每個焊盤在拐角的部分中具有倒角部分，并且焊盤呈鋸齒狀對齊，并且在鋸齒對齊的內部和外部行中的焊盤中相對地提供進一步的倒角部分，并且將第一區域置于半導體芯片的核心邏輯區域之側。

發明內容

在半導體器件中，接線鍵合連接系統被用作將在半導體芯片主表面上形成的集成電路與其上安裝有半導體芯片的襯底的主表面上形成的連接端(鍵合引線、焊接區(land)、內引線)進行連接的方法之一。這種接線鍵合連接系統使用多個由金(Au)等金屬細接線(例如，30μmΦ)形成的鍵合接線將與半導體芯片主表面上形成的集成電路電連接的鍵合焊盤(電極焊盤、金屬焊盤)與其上安裝有半導體芯片的襯底主表面上形成的多個連接端分別電連接。

在這種半導體器件的制造期間，在組裝過程(安裝過程，后處理)之前，通常對半導體芯片主表面上形成的集成電路的基本功能等進行檢查(P檢查、探測)。這種檢查通常在晶片狀態下利用探針同時接觸多個鍵合焊盤，以測量半導體芯片主面上形成的集成電路的各種電學特性。為此測量，使用探針卡，在其中事先按照半導體芯片上所有鍵合焊盤的部署而布置了大量探針。探針卡電連接至測試器，并且從探針卡輸出與所有探針相對應的信號。

鍵合焊盤有時會在將探針與鍵合焊盤接觸時被損壞，并且構成鍵合焊盤的金屬膜(例如，鋁(Al)膜)可能因此剝落。在接線鍵合連接中，重點在于適當地形成構成鍵合焊盤的金屬膜與構成鍵合接線尖端處金屬球的金屬的合金，以增強接合強度。然而，當由于探針接觸而使構成鍵合焊盤的金屬膜剝落時，用以形成合金的區域變得較小，并且有可能降低鍵合焊盤與金屬球之間的接合可靠性。因此，近年來，使用了一種連接未被探針損壞的區域中的鍵合接線的方法，該方法是通過將一個鍵合焊盤的表面區域劃分為結合鍵合接線的區域(接線鍵合區域)以及與探針進行接觸的區域(探針區域)。

圖16A和圖16B示出了本發明人已經考察的鍵合焊盤的一個示例。圖16A是鍵合焊盤的主要部分的平面圖，圖16B是沿圖16A中的線A-A’取得的主要部分的放大剖面圖。盡管圖16A示出了兩個鍵合焊盤作為示例，但是實際上在一個半導體芯片中實際上例如形成有約300個鍵合焊盤。

如圖16A和圖16B所示，鍵合焊盤B1包含金屬膜作為主材料，該金屬膜包含鋁膜，其厚度約為0.85μm，并且具有例如第一方向上尺度為60μm、與第一方向垂直的第二方向上尺度為125μm的矩形形狀。相鄰鍵合焊盤B1之間的距離例如為5μm。每個鍵合焊盤B?1的表面區域被劃分為：將與鍵合接線尖端的金屬球結合的接線鍵合區域B1w，以及將與探針相接觸的探針區域B1p。

每個鍵合焊盤B1的外圍覆蓋有保護膜(鈍化膜)51。保護膜51由例如厚度為0.2μm的氧化硅膜51a和厚度為0.6μm的氮化硅膜51b的層壓膜形成。蔓延在鍵合焊盤B1外圍上并且覆蓋鍵合焊盤B1外圍的保護膜51具有例如2.5μm的寬度。厚度例如為0.075μm的氮化鈦(TiN)膜52形成于保護膜51與鍵合焊盤B1之間，它是為了消暈而提供的膜，并且在處理構成鍵合焊盤B1的金屬膜時充當光刻過程中的防反射膜。