[發明專利]焊接終端結構及其制造方法、半導體封裝結構、電子器件

在審

• 申請號: 202010564891.9
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111640723A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 吳海亮;申政澔;袁泉
• 申請（專利權）人: 江蘇納沛斯半導體有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L21/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及電子器件加工領域，具體公開了一種焊接終端結構及其制造方法、半導體封裝結構、電子器件，所述焊接終端結構包括半導體元件、電極焊墊、絕緣層以及用于半導體封裝的焊接凸塊，位于所述電極焊墊具有開放區域的一側設有UBM層，UBM層至少包含用于補償晶圓探針測試時產生的測試痕跡的金屬粘合層。本發明實施例提供的焊接終端結構通過設置了金屬粘合層，可以使測試過程中局部變薄的部位恢復原來的厚度，足以消除測試痕跡，從而提高焊接終端結構在半導體封裝中的可靠性，解決了現有焊接終端存在因晶圓探針測試時產生測試痕跡而產生不良現象，降低了焊接終端的性能的問題。而提供的制造方法簡單，適合工業化生產。

技術領域

本發明涉及電子器件加工領域，具體是一種焊接終端結構及其制造方法、半導體封裝結構、電子器件。

背景技術

在微電子學中，相互連接一詞通常指在半導體、電容器或激光等有源元件與陶瓷基板或有機基板之間進行電連接的結構或方法。對于電子器件的加工，一般常常采用倒裝芯片連接，硅芯片上的焊接終端通過焊球與陶瓷基板或有機基板相連接，實現陶瓷基板或有機基板與硅芯片上已形成的電路之間的電連接和物理連接。為實現這種連接，焊接終端的要求包括：導電性、粘接和機械穩定性、易沉積和易光刻、焊接材料的工藝穩定性等。

然而，以上這些要求隨半導體元件及其封裝技術的發展而變化。例如，隨著半導體元件尺寸變小和連接端數量增加，要求焊接終端位置更精確、機械穩定性更好、缺陷更少。

但是，在對現有的焊接終端進行晶圓探針測試檢測晶圓良率時，往往會產生測試痕跡(probe mark)，具有測試痕跡的部位在進行堆疊其它膜層時，容易在高溫下發生反應或者出現應力過高的情況下，進而導致產生不良現象，影響了成品的性能，這就對現有的焊接終端提出了更高的要求：需要避免因晶圓探針測試時產生測試痕跡而降低焊接終端的性能。因此，需要設計滿足以上這些要求的焊接終端。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種焊接終端結構，以解決上述背景技術中提出的現有焊接終端存在因晶圓探針測試時產生測試痕跡而產生不良現象，降低了焊接終端的性能的問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一種焊接終端結構，包括位于半導體元件一側表面的電極焊墊，所述焊接終端結構還包括：

絕緣層，位于所述半導體元件上設有所述電極焊墊的一側，且所述絕緣層設置在所述半導體元件表面未設有所述電極焊墊的部分；

UBM（Under Bump Metal，凸塊下金屬）層，位于所述電極焊墊具有開放區域的一側，所述UBM層與所述半導體元件之間通過所述電極焊墊和/或絕緣層進行連接，所述UBM層至少包含用于補償晶圓探針測試時產生的測試痕跡的金屬粘合層；以及

用于半導體封裝的焊接凸塊，所述焊接凸塊設置在所述UBM層遠離所述電極焊墊的一側。

作為本發明進一步的方案：所述UBM層還包括位于所述金屬粘合層朝向所述焊接凸塊一側的防熱擴散層，所述防熱擴散層用于賦予機械穩定性和熱穩定性；所述防熱擴散層朝向所述焊接凸塊一側通過焊接鍵合層與所述焊接凸塊連接。

作為本發明再進一步的方案：上述焊接凸塊是以覆蓋上述焊接鍵合層側面區域為特征，即所述焊接凸塊只覆蓋所述焊接鍵合層遠離所述電極焊墊的一側。或者，所述防熱擴散層是以上述防熱擴散層上表面連接所述焊接凸塊為特征。

作為本發明再進一步的方案：所述防熱擴散層、所述金屬粘合層以及所述焊接鍵合層的同側側面位于同一平面，或者，所述金屬粘合層和所述防熱擴散層的端部突出至所述焊接鍵合層側面。