[發明專利]重新布線結構及其制造方法和半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201811116166.4
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109326531B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 呂凌劍;邵永軍
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/488
• 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: 屈蘅

本發明提供了一種重新布線結構及其制造方法和半導體器件及其制造方法，所述重新布線結構的制造方法包括：首先，在一具有第一焊盤的襯底上形成第一介電質層；然后，在所述第一焊盤的頂表面上形成重布線金屬層；最后，在所述重布線金屬層和所述第一介電質層上形成第二介電質層，所述第二介電質層具有分別暴露出所述重布線金屬層不同位置的頂表面的多個開口，每個開口底部暴露出的所述重布線金屬層作為一個第二焊盤。以實現半導體器件上的焊盤數量增多和位置更加多樣化，進而使得半導體器件上的每個焊盤具有相同的時鐘反應，以及避免在同一個焊盤上做點測和焊接而導致的焊盤的底部的金屬層開裂的問題。

技術領域

本發明涉及集成電路制造領域，特別涉及一種重新布線結構及其制造方法和半導體器件及其制造方法。

背景技術

在半導體集成電路的生產工藝中，通常需要采用鋁(Al)或金(Au)等導電性的材料形成接合焊盤(pad)作為電極，用于半導體器件(芯片)與外部電路進行連接或者用來測試檢查。一般設計要求是接合焊盤規則分布在半導體器件(芯片)的四周，保證距離半導體器件(芯片)中心的距離相同，即時鐘反應相同。而實際制造中，接合焊盤(Pad)的位置會受到其下方的銅金屬層(包括銅互連線Cu line和銅焊盤Cu Pad)的位置的限制，例如當下方的部分銅焊盤Cu Pad是位于靠近半導體器件(芯片)中心的位置時，會導致部分接合焊盤(Pad)也位于靠近半導體器件(芯片)中心的位置。以鋁焊盤(Al Pad)為例，具體請參閱圖1a和圖1b，圖1a是現有半導體器件(芯片)上焊盤的位置的示意圖，圖1b是圖1a所示的現有半導體器件(芯片)上焊盤的縱向截面示意圖，從圖1a和圖1b中可看出，Cu Pad(圖1b中的M1)與Al Pad(圖1b中的M2)相連接，且位于Al Pad的下方，Al Pad與Al Pad之間沒有互連線連接，Cu Pad與Cu Pad之間通過Cu line連接(例如圖1a中互連線L1連接Cu Pad P1和P2)。一部分Cu Pad(例如圖1a中的P1)規則排布在芯片上表面的外圍，則會導致對應的一部分AlPad(例如圖1a中的P3、P4)規則排布在芯片上表面的外圍；另一部分Cu Pad(例如圖1a中的P2)排布在芯片上表面的靠近芯片中心的位置，則會導致對應的另一部分Al Pad(例如圖1a中的P5)排布在芯片上表面的靠近芯片中心的位置，可見，芯片上的Cu pad的位置限定了AlPad的位置，從而導致了芯片上Al Pad位置的局限性；同時，從1b中可以看出，Cu Pad和AlPad是一一對應的。因此，現有接合焊盤(例如Al Pad)的設計導致了如下問題：

1、無法實現相同的時鐘反應：實現相同的時鐘反應需要保證芯片上的銅金屬層上方的各個接合焊盤(例如Al Pad)到達芯片上的主要電路(主要電路在芯片的中間)的距離相同，即需要所有接合焊盤(例如Al Pad)都規則排布于芯片的外圍。但是，銅金屬層中的Cupad的位置限制了接合焊盤(例如Al Pad)的位置無法實現以上要求，進而導致無法實現相同的時鐘反應。

2、Cu Pad開裂(crack)：另外，由于現有芯片封裝結構中，一個Cu Pad上僅設置一個與之相連的接合焊盤(例如Al Pad)，需要在該接合焊盤(例如Al Pad)上面同時做點測(probe)和焊接(bonding)，因此會產生較大的壓應力，該壓應力容易導致下層的Cu Pad開裂(crack)，進而導致芯片的良率損失。

為了解決以上問題，需要打破現有的Cu Pad的位置對接合焊盤(例如Al Pad)的位置造成的局限性，使得與同一個Cu Pad相連接的接合焊盤(例如Al Pad)的數量增多以及使得接合焊盤(例如Al Pad)的位置更加多樣化。因此，如何使得與同一個Cu Pad相連接的接合焊盤(例如Al Pad)的數量增多以及使得接合焊盤(例如Al Pad)的位置更加多樣化成為亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種重新布線結構及其制造方法和半導體器件及其制造方法，以實現半導體器件上的焊盤數量增多和位置更加多樣化，進而使得半導體器件上的每個焊盤具有相同的時鐘反應，以及避免在同一個焊盤上做點測和焊接而導致的焊盤的底部的金屬層開裂的問題。