[发明专利]用于芯片级封装的电连接

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种用于芯片级封装的电连接。

背景技术

通常，可以通过利用焊料凸块的封装类型将半导体管芯连接至在该半导体管芯外部的其他器件。可以通过最初在半导体管芯的上方形成凸块下金属化层，然后将焊料设置在凸块下金属化层的上方来形成焊料凸块。在设置焊料以后，为了将焊料成形为期望的凸块形状，可以实施回流操作。然后，可以将焊料凸块设置为与外部器件物理接触，并且为了将焊料凸块与外部器件相接合，可以实施另一回流操作。在这种方法中，可以在半导体管芯和外部器件(例如，印刷电路板、另一半导体管芯等)之间进行物理连接和电连接。

然而，包括凸块下金属化层的材料仅为一种以上类型的材料，将这些材料设置在多种不同材料的叠层(例如，介电材料、金属化材料、蚀刻停止材料、势垒层材料、以及在形成半导体管芯中所利用的其他材料)的上方。这些不同材料中的每一种都可以具有与其他材料不同的唯一的热膨胀系数。当在稍后的处理和使用期间加热半导体管芯时，这种类型的热膨胀系统不匹配使这些材料中的每种材料膨胀了不同距离。同样地，在升高的温度下，存在热膨胀系数不匹配，该热膨胀系数不匹配导致在不同材料和因此半导体管芯的不同部件之间形成应力。这种不匹配在凸块下金属化层和下部金属层之间尤为普遍。尤其当使用的材料包括铜和低k(介电常数)介电层时，如果不控制，则这种应力可能导致在各种不同材料层之间的产生分层。在制作工艺期间，或者在其期望使用期间，这种分层可能损坏，甚至毁坏半导体管芯。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种半导体器件，包括：后钝化互连件，位于衬底上方，其中，所述后钝化互连件包括：接合焊盘区域，具有第一长度和第一宽度；以及互连区域，具有小于所述第一宽度的第二宽度；以及凸块下金属化层，位于所述后钝化互连件上方，所述凸块下金属化层具有与所述接合焊盘区域相接触的界面，所述界面具有小于所述第一宽度和所述第一长度的第二长度，所述凸块下金属化层具有小于所述第一宽度和所述第一长度的第三长度。

在该半导体器件中，所述接合焊盘包括连续导电材料。

在该半导体器件中，所述第一长度大于所述第一宽度。

在该半导体器件中，所述接合焊盘具有与所述衬底的中心对准的纵轴。

在该半导体器件中，进一步包括：钝化层，位于所述后钝化互连件上方，所述凸块下金属化层延伸穿过所述钝化层。

在该半导体器件中，所述接合焊盘在两个相反方向上从所述界面延伸相同距离，所述两个相反方向都与所述接合焊盘的纵轴在同一直线上。

在该半导体器件中，所述接合焊盘在与所述接合焊盘的纵轴平行的第一方向上从所述界面延伸第一距离，并且在与所述第一方向在同一直线上的第二方向上延伸第二距离，所述第二距离与所述第一距离不同，所述第一方向与所述第二方向不同。

在该半导体器件中，所述接合焊盘在两个相反方向上从所述界面延伸相同距离，所述两个相反方向彼此在同一直线上，并且与所述接合焊盘的纵轴垂直。

在该半导体器件中，所述接合焊盘在与所述接合焊盘的纵轴垂直的第一方向上从所述界面延伸第一距离，并且在与所述第一方向在同一直线上的第二方向上延伸第二距离，所述第二距离与所述第一距离不同，所述第一方向与所述第二方向不同。

根据本发明的另一方面，提供了一种半导体器件，包括：接触焊盘，位于衬底上方；再分布层，与所述接触焊盘电接触，所述再分布层包括接合焊盘，所述接合焊盘具有第一长度和第一宽度；凸块下金属化层，与所述接合焊盘物理接触，所述凸块下金属化层具有：大于所述第一长度的第二长度和大于所述第一宽度的第二宽度；以及导电材料的第一外围区域，位于所述凸块下金属化层的外边缘下方，并且与所述再分布层横向分隔开。

在该半导体器件中，进一步包括：钝化层，位于第一层上方，其中，导电材料的所述第一外围区域和所述再分布层位于所述第一层中。

在该半导体器件中，所述第一外围区域为矩形。

在该半导体器件中，所述第一外围区域为月牙形。

在该半导体器件中，所述第一外围区域为椭圆形。

在该半导体器件中，进一步包括：第二外围区域，位于所述凸块下金属化层的所述外边缘的下方；以及第三外围区域，位于所述凸块下金属化层的所述外边缘的下方，所述第二外围区域与所述第三外围区域和所述第一外围区域横向分隔开。

在该半导体器件中，所述接合焊盘为连续导电材料。