[發(fā)明專利]具有接合焊盤和屏蔽結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210008175.8
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102790059A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡雙吉;楊敦年;劉人誠;王文德;林政賢;何承穎
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L29/40
• 代理公司: 北京德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

相關(guān)申請的交叉參考

本申請涉及2011年5月20日與本文同時提交的第13/112,755號美國專利申請(代理人卷號2011-0379/24061.1815)，名稱為“Semiconductor?Device?Having?a?Bonding?Pad?and?Method?of?Manufacturing?the?Same”，其全部內(nèi)容接合于此作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種具有接合焊盤和屏蔽結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路(IC)工業(yè)經(jīng)歷了快速的發(fā)展。IC材料和設(shè)計中的技術(shù)進步產(chǎn)生出了一代又一代IC，每代IC都比前一代IC具有更小更復(fù)雜的電路。然而，這些改進同時還增加了處理和制造IC的復(fù)雜程度，對于這些即將實現(xiàn)的改進，需要在IC處理和制造中進行類似的改進。在IC的發(fā)展期間，隨著幾何尺寸(即，利用制造工藝可以形成的最小元件或者線)的減小，功能密度(即，單位芯片面積的互連器件的數(shù)量)通常會增大。

焊盤用于各種應(yīng)用方式，比如探針和/或引線接合(在下文中通常稱為接合焊盤)，相比于IC的其他部件，焊盤通常具有獨立需求。例如，由于焊盤的作為探針或者引線接合的功能，因此，接合焊盤必須具有足夠的尺寸和強度來承受物理接觸。同時，通常期望將器件制造為相對較小(在尺寸上和厚度上)。例如，在諸如互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器的應(yīng)用方式中，通常期望具有一層或者多層相對較薄的金屬層，例如，鋁銅(AlCu)金屬層，將該金屬層圖案化，從而形成接合焊盤和預(yù)防干擾(cross-talk)的屏蔽結(jié)構(gòu)。在一個傳統(tǒng)實例中，金屬屏蔽和接合焊盤具有相同厚度并且相對較薄。然而，較薄金屬層帶來的問題是，形成在這些層中的接合焊盤可能會出現(xiàn)脫落或者其他缺陷。因此，亟需滿足這些部件的各種需求。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個實施例，一種半導(dǎo)體器件，包括：器件襯底，具有對應(yīng)于半導(dǎo)體器件的正面和半導(dǎo)體器件的背面的正面和背面；金屬部件，形成在器件襯底的正面上；接合焊盤，被設(shè)置在半導(dǎo)體器件的背面上，并且與金屬部件電連通；以及屏蔽結(jié)構(gòu)，被設(shè)置在器件襯底的背面上，其中，屏蔽結(jié)構(gòu)和接合焊盤具有彼此不同的厚度。

根據(jù)另一個實施例，一種半導(dǎo)體器件，包括：襯底，具有接合區(qū)域和非接合區(qū)域，并且具有對應(yīng)于半導(dǎo)體器件的正面和半導(dǎo)體器件的背面的正面和背面；金屬部件，被設(shè)置在襯底的正面上；第一導(dǎo)電材料，被設(shè)置在接合區(qū)域中的半導(dǎo)體器件的背面上的溝槽內(nèi)，其中，第一導(dǎo)電材料與金屬部件電連通，并且其中，第一導(dǎo)電材料具有第一厚度；以及第二導(dǎo)電材料，被設(shè)置在非接合區(qū)域中的襯底的背面上，其中，第二導(dǎo)電材料具有第二厚度，并且其中，第一厚度與第二厚度不同。

根據(jù)又一實施例，一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：提供器件襯底，器件襯底具有對應(yīng)于半導(dǎo)體器件的正面和半導(dǎo)體器件的背面的正面和背面；在器件襯底的正面上形成金屬部件；在半導(dǎo)體器件的背面上形成暴露出金屬部件的溝槽；在與金屬部件電連通的溝槽中形成接合焊盤；在器件襯底的背面上形成金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，其中，金屬屏蔽結(jié)構(gòu)的厚度小于接合焊盤的金屬層的厚度。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：器件襯底，具有對應(yīng)于所述半導(dǎo)體器件的正面和所述半導(dǎo)體器件的背面的正面和背面；金屬部件，形成在所述器件襯底的所述正面上；接合焊盤，被設(shè)置在所述半導(dǎo)體器件的所述背面上，并且與所述金屬部件電連通；以及屏蔽結(jié)構(gòu)，被設(shè)置在所述器件襯底的所述背面上，其中，所述屏蔽結(jié)構(gòu)和所述接合焊盤具有彼此不同的厚度。

在該半導(dǎo)體器件中，進一步包括：輻射感應(yīng)區(qū)域，被設(shè)置在所述器件襯底中，所述輻射感應(yīng)區(qū)域用于感測出從所述器件襯底的所述背面發(fā)射到所述輻射感應(yīng)區(qū)域的輻射；第一鈍化層，被設(shè)置在所述半導(dǎo)體器件的所述正面上；載體襯底，接合到所述第一鈍化層；第一緩沖層，被設(shè)置在所述器件襯底的所述背面上；以及第二鈍化層，被設(shè)置在所述器件襯底的所述背面上。

在該半導(dǎo)體器件中，進一步包括：第二緩沖層，被設(shè)置在所述器件襯底的所述背面上，其中，所述第二緩沖層插入在所述第一緩沖層和所述第二鈍化層之間。

在該半導(dǎo)體器件中，所述接合焊盤厚于所述屏蔽結(jié)構(gòu)。

在該半導(dǎo)體器件中，所述接合焊盤和所述屏蔽結(jié)構(gòu)所包含的材料選自由鋁、銅、鋁銅、鈦、鉭、氮化鈦、氮化鉭、以及鎢構(gòu)成的組。

在該半導(dǎo)體器件中，所述屏蔽結(jié)構(gòu)和所述接合焊盤包含不同的材料。