[發明專利]半導體接合焊盤結構及其制造方法、以及集成電路

有效

• 申請號: 201210261768.5
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN102751255B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 黎坡
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/60
• 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

本發明涉及半導體制造領域，更具體地說，本發明涉及一種半導體接合焊盤結構及其制造方法；此外，本發明還涉及一種采用了該半導體接合焊盤結構的集成電路。

背景技術

半導體封裝是半導體制造領域的一項重要工藝。半導體封裝是指將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立芯片的過程。封裝過程為：來自晶圓前道工藝的晶圓通過劃片工藝后被切割為小的晶片，然后將切割好的晶片用粘合劑貼裝到相應的基板(引線框架)架的小島上，再利用超細的金屬(金錫銅鋁等)導線或者導電性樹脂將晶片的半導體接合焊盤(Bond?Pad)連接到基板的相應引腳，并構成所要求的電路；然后再對獨立的晶片用塑料外殼加以封裝保護，塑封之后還要進行一系列操作，封裝完成后進行成品測試最后入庫出貨。

圖1示意性地示出了根據現有技術的半導體接合焊盤結構100的一種示例。如圖1所示，根據現有技術的半導體接合焊盤結構100包括中心部分102以及外周部分101。其中，半導體接合焊盤結構100的外周部分101中形成有通孔A。半導體接合焊盤結構100的中心部分102上露出第一金屬薄膜(一般為鋁薄膜)。其中，外周部分101的表面上布置了鈍化層。對于半導體接合焊盤結構100的制造來說，半導體接合焊盤結構100一開始總體布置了一層鈍化層，此后去除了中心部分102上鈍化層，由此形成了僅僅外周部分101上布置了鈍化層的布置。

但是，圖1所示的半導體接合焊盤結構100的缺點在于，在對半導體接合焊盤結構100的中心部分102上進行壓焊時，金屬由于壓力而膨脹，從而朝兩邊擠壓，并往外撐開、裂開，由此造成焊盤缺陷。

圖2示意性地示出了根據現有技術的改進的半導體接合焊盤結構200的另一種示例。

根據現有技術的改進的半導體接合焊盤結構200包括中心部分202以及外周部分201。其中，在中心部分202的外周布置了凹槽B(圖2示出了在中心部分102的四周分別布置凹槽B的示例)。這些凹槽B在將第一金屬薄膜和金屬凸塊布置在半導體接合焊盤結構200的中心部分202上時可容納金屬的膨脹，即為金屬的膨脹留出空間，從而防止第一金屬薄膜和外周部分201上的鈍化層被撐開、裂開，從而防止焊盤缺陷。

但是，圖2所示的半導體接合焊盤結構200的缺點在于，開槽(凹槽B)后，下層的氟會揮發出來而腐蝕上層金屬表面，從而造成電路腐蝕以及其它故障，并且濕氣會通過凹槽B進入下層電路層，從而縮減了電路的使用壽命。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠防止由于金屬膨脹而造成的焊盤缺陷、并且能夠防止由于氟會揮發出來而腐蝕上層金屬表面從而造成電路腐蝕、并且防止濕氣通過凹槽進入下層電路層的半導體接合焊盤結構及其制造方法、以及采用了該半導體接合焊盤結構的集成電路。

根據本發明的第一方面，提供了一種半導體接合焊盤結構，其包括：中心部分以及外周部分；其中，所述中心部分為裸露出的第一金屬薄膜；所述外周部分的表面上布置了鈍化層，并且在所述外周部分中形成有通孔；并且，所述中心部分的外周的一側或者多側上分別布置了一條或者多條的長條形凹槽；其中，在所述一條或者多條的長條形凹槽的底部和側壁上布置了與所述通孔中材料相同的第二金屬層，在所述第二金屬層上布置了與所述第一金屬薄膜具有相同材料的第三金屬層，其中所述第三金屬層與所述第一金屬薄膜整體形成，并且所述長條形凹槽內的所述第三金屬層的上表面低于所述第一金屬薄膜的上表面。

優選地，在所述中心部分的外周的每一側上均分別布置了一條或者多條的長條形凹槽。

優選地，所述中心部分的外周的一側或者多側上分別布置了兩條長條形凹槽。

優選地，所述第一金屬薄膜是鋁膜。

優選地，所護外周部分中形成有通孔矩陣。

根據本發明的第二方面，提供了一種采用了根據本發明的第一方面的半導體接合焊盤結構的集成電路。

根據本發明的第三方面，提供了一種半導體接合焊盤結構制造方法，其包括：對下層金屬層上的介質層進行刻蝕，以形成與半導體接合焊盤結構的外周部分中的通孔對應的通孔刻蝕圖案以及半導體接合焊盤結構的中心部分的長條形凹槽；沉積第二金屬，從而填充通孔刻蝕圖案來形成通孔，并且在所述長條形凹槽的底部和側表面形成第二金屬層；進行平坦化從而去除所述通孔刻蝕圖案以及所述長條形凹槽之外的第二金屬；沉積第三金屬，從而在半導體接合焊盤結構上形成第一金屬薄膜，其中在所述第二金屬層上形成第三金屬層，所述長條形凹槽內的所述第三金屬層的上表面低于半導體接合焊盤結構的其它區域上的所述第一金屬薄膜的上表面。