專利名稱：半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)及其制造方法、以及集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)及其制造方法；此外，本發(fā)明還涉及一種采用了該半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的集成電路。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體封裝是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的ー項重要エ藝。半導(dǎo)體封裝是指將通過測試的晶圓按照產(chǎn)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エ藝的晶圓通過劃片エ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(yīng)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(dǎo)線或者導(dǎo)電性樹脂將晶片的半導(dǎo)體接合焊盤(Bond Pad)連接到基板的相應(yīng)引腳，并構(gòu)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I示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)100的ー種示例。如圖I所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)100包括中心部分102以及外周部分101。其中，半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)100的外周部分101中形成有通孔A。半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)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(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)100的制造來說，半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)100 —開始總體布置了ー層鈍化層，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I所示的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)100的缺點在于，在對半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)100的中心部分102上進行壓焊時，金屬由于壓カ而膨脹，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(jù)現(xiàn)有技術(shù)的改進的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)200的另ー種示例。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的改進的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)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(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)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(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)200的缺點在于，開槽(凹槽B)后，下層的氟會揮發(fā)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)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(fā)出來而腐蝕上層金屬表面從而造成電路腐蝕、并且防止?jié)駳馔ㄟ^凹槽進入下層電路層的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)及其制造方法、以及采用了該半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的集成電路。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)，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ー側(cè)或者多側(cè)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(cè)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(nèi)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(yōu)選地，在所述中心部分的外周的每ー側(cè)上均分別布置了一條或者多條的長條形
凹槽。 優(yōu)選地，所述中心部分的外周的ー側(cè)或者多側(cè)上分別布置了兩條長條形凹槽。優(yōu)選地，所述第一金屬薄膜是鋁膜。優(yōu)選地，所護外周部分中形成有通孔矩陣。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種采用了根據(jù)本發(fā)明的第一方面的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的集成電路。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)制造方法，其包括對下層金屬層上的介質(zhì)層進行刻蝕，以形成與半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的外周部分中的通孔對應(yīng)的通孔刻蝕圖案以及半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)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(cè)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(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)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(nèi)的所述第三金屬層的上表面低于半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的其它區(qū)域上的所述第一金屬薄膜的上表面。優(yōu)選地，所述第二金屬為金屬鎢。優(yōu)選地，所述第三金屬為金屬鋁。根據(jù)本發(fā)明實施例，首先，由于半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的中心部分上布置的長條形凹槽可容納金屬的膨脹，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上的鈍化層被撐開、裂開，從而防止焊盤缺陷；并且，由于長條形凹槽的內(nèi)表面布置了與所述第一金屬薄膜具有相同材料的金屬層，所以可以能夠防止由于氟會揮發(fā)出來而腐蝕上層金屬表面從而造成電路腐蝕、并且防止?jié)駳馔ㄟ^凹槽進入下層電路層；此外，由于第一金屬薄膜與長條形凹槽中的第三金屬層形成整體，從而實際上可以利用長條形凹槽來固定第一金屬薄膜，并且由于所述長條形凹槽內(nèi)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，從而實際上形成了一個凹陷部，該凹陷部可以容納膨脹后的金屬或者流動至凹陷部處的金屬，從而形成栓結(jié)構(gòu)來固定第一金屬薄膜上的金屬凸塊，從而進ー步提高半導(dǎo)體接合焊盤的性能。而且，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的制造方法與現(xiàn)有半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)制造方法兼容，并未增加工藝布置或者掩膜數(shù)量，而僅僅修改了形成通孔時的掩膜圖案，因此并未増加制造成本。


結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中圖I示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的ー種示例。圖2示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的改進的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的另ー種示例。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的平面圖。圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6至圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的制造方法。需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進行詳細描述。<半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)>圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300包括中心部分302以及外周部分301。其中，半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的外周部分301的表面上布置了鈍化層，并且在外周部分301中形成有通孔A。并且，半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的中心部分302為露出的第一金屬薄膜(一般為鋁薄膜)。優(yōu)選地，外周部分301中形成有多個通孔A形成的通孔矩陣。同樣，對于半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的制造來說,半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300—開始可能總體布置了ー層鈍化層，此后去除了中心部分302上鈍化層，由此形成了僅僅外周部分301上布置有鈍化層的結(jié)構(gòu)。此外，在半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的中心部分302的外周的ー側(cè)或者多側(cè)上分別布置了一條或者多條的長條形凹槽Tl和T2。在圖3所示的第一實施例中，在半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的中心部分302的外周的每ー側(cè)均布置了兩個長條形凹槽第一長條形凹槽Tl和第二長條形凹槽T2。但是，半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的中心部分302的外周的每ー側(cè)上布置的長條形凹槽的數(shù)量并不限于兩條。例如圖4，其示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的平面圖。其中，在半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的中心部分302的外周的每ー側(cè)均布置了一個長條形凹槽T。此外，可以僅僅在半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的中心部分302的外周的ー側(cè)、兩側(cè)或者三側(cè)上分別布置至少一條長條形凹槽，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，這些布置方法也落入本發(fā)明的保護范圍。
但是，優(yōu)選地，在半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的中心部分302的外周每ー側(cè)均分別布置至少一條長條形凹槽。此外，優(yōu)選地，在半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的中心部分302的外周每ー側(cè)均分別布置兩條長條形凹槽，這樣可以實現(xiàn)エ藝與技術(shù)效果的最佳組合。圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖5所示，在第一長條形凹槽Tl和第二長條形凹槽T2的底部和側(cè)壁上布置了與所述通孔A中材料相同的第二金屬層Tll( 一般為金屬鎢層)，在所述第二金屬層Tll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T22( —般為金屬鋁層)，其中所述第三金屬層Τ22與所述第一金屬薄膜整體形成，并且所述長條形凹槽內(nèi)Tl和Τ2的所述第三金屬層Τ22的上表面低于其它區(qū)域上的所述第一金屬薄膜的上表面。由此，根據(jù)本發(fā)明實施例，首先，由于半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的中心部分上布置的長條形凹槽可容納金屬的膨脹，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 分上的鈍化層被撐開、裂開，從而防止焊盤缺陷；并且，由于長條形凹槽的內(nèi)表面布置了與所述第一金屬薄膜具有相同材料的金屬層，所以可以能夠防止由于氟會揮發(fā)出來而腐蝕上層金屬表面從而造成電路腐蝕、并且防止?jié)駳馔ㄟ^凹槽進入下層電路層；此外，由于第一金屬薄膜與長條形凹槽中的第三金屬層形成整體，從而實際上可以利用長條形凹槽來固定第一金屬薄膜，并且由于所述長條形凹槽內(nèi)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，從而實際上形成了一個凹陷部，該凹陷部可以容納膨脹后的金屬或者流動至凹陷部處的金屬，從而形成栓結(jié)構(gòu)來固定第一金屬薄膜上的金屬凸塊，從而進ー步提高半導(dǎo)體接合焊盤的性能?！窗雽?dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的制造方法〉圖6至圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的制造方法。需要說明的是，為了簡化附圖，并未示出鈍化層。此外，圖6至圖9的流程是以圖3和圖5所示的結(jié)構(gòu)為示例，但是所述流程顯然也適合于圖4所示的結(jié)構(gòu)，只要相應(yīng)地調(diào)整長條形凹槽的數(shù)量即可。如圖6至圖9所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)制造方法包括首先，對下層金屬層I上的介質(zhì)層2進行刻蝕以形成與半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的外周部分301中的通孔A對應(yīng)的通孔刻蝕圖案Al以及半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300的中心部分302的長條形凹槽Tl和Τ2，如圖6所示。然后，沉積第二金屬(一般為金屬鎢)，從而填充通孔刻蝕圖案Al以形成通孔Α，并且在長條形凹槽Tl和Τ2的底部和側(cè)表面形成第二金屬層Τ11，如圖7所示；此后進行平坦化，例如執(zhí)行化學(xué)機械研磨，從而去除所述通孔刻蝕圖案以及所述長條形凹槽之外的區(qū)域的第二金屬，得到的結(jié)構(gòu)如圖8所示。此后，沉積第三金屬(一般為金屬鋁)，從而在半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)上形成第一金屬薄膜，并且其中通過沉積第三金屬在所述第二金屬層Tll上形成第三金屬層Τ22，S卩，第一金屬薄膜與第三金屬層Τ22形成為ー個整體(換言之，可以將第三金屬層Τ22看成是第一金屬薄膜的一部分)；所述長條形凹槽Tl和Τ2內(nèi)的所述第三金屬層Τ22的上表面低于半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的其它區(qū)域上的所述第一金屬薄膜的上表面，得到的結(jié)構(gòu)如圖9所示。根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的制造方法與現(xiàn)有半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)制造方法兼容，并未增加工藝布置或者掩膜數(shù)量，而僅僅修改了形成通孔時的掩膜圖案，因此并未增加制造成本。如圖I至圖4所示，半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)100、200、300、400 —般為方形，但是，對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，可以理解的是，本發(fā)明同樣適用于其它形狀的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的另ー優(yōu)選實施例，本發(fā)明還提供了一種采用了上述半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)300、400的集成電路。需要說明的是，說明書中的“第一”、“第二”和“第三”僅僅用于區(qū)分各個組成部分，而不是用于限定本發(fā)明的范圍?？梢岳斫獾氖?，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述掲示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等 同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)，其特征在于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ー側(cè)或者多側(cè)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(cè)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(nèi)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述中心部分的外周的每ー側(cè)上均分別布置了一條或者多條的長條形凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中心部分的外周的ー側(cè)或者多側(cè)上分別布置了兩條長條形凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一金屬薄膜是鋁膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)，其特征在于，所護外周部分中形成有通孔矩陣。
6.一種采用了根據(jù)權(quán)利要求I至5之一所述的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的集成電路。
7.一種半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于包括 對下層金屬層上的介質(zhì)層進行刻蝕，以形成與半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的外周部分中的通孔對應(yīng)的通孔刻蝕圖案以及半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)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(cè)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(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)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(nèi)的所述第三金屬層的上表面低于半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)的其它區(qū)域上的所述第一金屬薄膜的上表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，所述第二金屬為金屬鶴。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)制造方法，其特征在于，所述第三金屬為金屬鋁。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)及其制造方法、以及集成電路。根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體接合焊盤結(jié)構(gòu)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(cè)或者多側(cè)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(cè)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(nèi)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。
文檔編號H01L23/488GK102751255SQ201210261768
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者黎坡 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司