[發明專利]一種雙鋁墊結構及其實現方法

無效

• 申請號: 201310033082.5
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103107155A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 林良飛
• 申請（專利權）人: 福州瑞芯微電子有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

【技術領域】

本發明涉及芯片封裝領域，特別涉及一種用于改善芯片封裝打線的雙鋁墊結構及其實現方法。

【背景技術】

隨著集成電路的發展，人們對芯片的功能要求越來越多，對芯片的性能要求也越來越高，這就使得芯片內部的集成電路的集成度必須越來越高，即集成在同一塊芯片上的晶體管越來越多。為了提高芯片的信號質量以及芯片的處理速度，不但要求芯片的設計水平要高，同時也要求封裝的性能要好。

芯片一般都采用8英寸或者12英寸的圓形硅材料作為襯底，這種圓形的硅襯底包括后面在該襯底上制作出來的電路稱為晶圓，一片晶圓上能生產出很多的芯片，芯片的數量是由芯片設計時的芯片的尺寸決定的。當芯片封裝的時候將芯片從晶圓上切割下來，然后進行封裝。對芯片的封裝，目前主要的方法是采用金屬線（所述金屬性可以是金線、銅線或銀線）通過引線鍵合的方式將金屬線連接到芯片的鋁墊上，將芯片的信號引出，通過基板或者是引腳架將信號連接到印刷電路板上，從而實現芯片的工作。

請參閱圖1和圖2，在封裝打線時，引線的焊球1’和鋁墊2’表面必須完全結合，才能形成良好的接觸。由于蝕刻工藝的特性，鋁墊2’的開窗3’，其截面為倒梯形，即開窗3’的上寬度比較大，開窗3’的下寬度比較小，因此焊球1’的寬度必須小于或者等于開窗3’的下寬度。但芯片在開發過程中，為了節約成本，芯片的尺寸越做越小，當芯片尺寸小到一定程度時，開窗3’的下寬度不能滿足焊球1’的寬度要求，即焊球1’的寬度大于開窗3’的下寬度，焊球1’不能與鋁墊2’表面形成良好的接觸，在這種情況下如果做引線鍵合將會使焊球1’碰到開窗3’四周的保護層4’上，由于保護層4’的成分主要是SiO2和SiN，這些介質材質比較脆、易碎；焊球1’打到保護層4’上會使保護層碎裂，焊球1’與鋁墊2’間就不能形成良好的接觸，容易產生斷路，影響芯片的良率。如果改用比較小線徑的引線做引線鍵合，焊球1’會變小，但是線徑變小芯片的信號質量就會下降，性能降低，不可取。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題之一，在于提供一種雙鋁墊結構，其提高封裝打線的良率，減少損失，提高信號質量，提升芯片的性能。

本發明通過以下技術方案一解決上述問題之一：

技術方案一：

一種雙鋁墊結構，包括第一鋁墊、保護層、第二鋁墊，所述保護層設于所述第一鋁墊的上方，且形成一開窗，所述開窗的截面為倒梯形，所述第二鋁墊設有一凹槽，所述凹槽的下底面寬度大于所述開窗的下寬度，所述第二鋁墊設于所述開窗內，且與所述第一鋁墊和保護層緊密結合。

進一步地，所述凹槽開口的寬度大于所述凹槽下底面寬度

本發明要解決的技術問題之二，在于提供一種雙鋁墊結構的實現方法，其提高封裝打線的良率，減少損失，提高信號質量，提升芯片的性能。

本發明通過以下技術方案二解決上述問題之二：

一種雙鋁墊結構的實現方法，所述雙鋁墊結構應用于芯片封裝，在晶圓上設置第一鋁墊，所述第一鋁墊上方設有保護層，且第一鋁墊與保護層形成一開窗，所述開窗的截面為倒梯形，該實現方法具體包括如下步驟：

步驟1、通過金屬濺射方法在第一鋁墊上鍍上一鋁層，所述鋁層的厚度根據需要設定，所述鋁層設有一凹槽，所述凹槽的截面為倒梯形；

步驟2、在所述鋁層上加一光阻層，所述光阻層厚度根據需要設定；所述光阻層由第一光阻層和第二光阻層組成，所述第一光阻層為需要保留的光阻層，所述第二光阻層為不需要保留的光阻層；

步驟3在所述光阻層上設置一光罩，所述光罩對應于第一光阻層的部分涂以黑色的掩蔽層，所述光罩對應于第二光阻層的部分為透明；以一光源照射所述光阻層，所述第一光阻層不發生化學反應，所述第二光阻層發生化學反應；

步驟4、去除所述光罩，將經過光照的晶圓放入顯影液，所述第二光阻層被顯影液洗掉，洗掉后，位于所述第二光阻層下的鋁層裸露出來；

步驟5、通過蝕刻工藝將所述裸露出來的鋁層蝕刻去；

步驟6、用酸性液體將所述第一光阻層去掉，所述酸性液體不與所述保護層以及所述第一光阻層下的鋁層反應；

步驟7、將所述第一光阻層下的鋁層與所述保護層和第一鋁墊緊密結合，將所述第一光阻層下的鋁層定義為第二鋁墊，通過第二鋁墊來擴大焊接面積，再通過引線鍵合將引線的焊球焊在所述第二鋁墊上，從而使引線的焊球能夠與所述第二鋁墊緊固結合。

進一步地，所述步驟6中的酸性液體是：硫酸，雙氧水，氨水和水的混合液體。