[发明专利]一种半导体器件及其制备方法

说明书

本发明提供一种半导体器件的制备方法，包括：提供半导体结构，所述半导体结构包括核心器件区和形成于所述核心器件区之上的金属焊垫；在所述半导体结构的表面覆盖第一钝化层、第二钝化层和感光保护层；使用第一掩膜去除至少部分感光保护层、第一钝化层和第二钝化层，形成连通至所述金属焊垫的开口，所述第一掩膜具有交替布置的透光区和遮光区，形成的所述开口为台阶状开口，所述台阶的过渡面为弧面。

技术领域

本发明主要涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

随着电子产业的迅速进步以及用户需求的增加，电子设备正在变得越来越小型化和多功能化。相应地，对半导体器件的封装尺寸要求也越来越小。通常，对半导体芯片进行封装的过程分为前段、中段、电镀、后段和测试等工艺制程。在半导体器件的后段制程(Back-End-Of-Line，BEOL)中，在半导体器件的顶层制作了金属层间介质层及金属焊垫(PAD)。该金属层间介质层通常为氧化硅，金属焊垫通常为铝焊垫。金属焊垫后续就作为封装互连的连接点。在金属层间介质层和金属焊垫上还会形成钝化层，再对该钝化层进行刻蚀，暴露出部分的金属焊垫以用于后续进行连线。

为了保护半导体器件，减少环境对半导体器件的影响，在半导体器件的顶层会覆盖一层保护层。该保护层的材料可以是聚酰亚胺(Polyimide)，一种高分子聚合物。然而，在对芯片进行金球推力测试(Ball Shear Test)时，由于作为保护层的聚酰亚胺层的厚度过高会导致推刀无法正常接触金属球，影响测试结果以及对金属垫片性能的评估。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供种具有特定形状感光保护层的半导体器件及其制备方法，可以克服半导体器件封装过程中金球推力测试结果不准确的问题。

为解决上述技术问题，本发明的一方面提供了一种半导体器件的制备方法，包括：提供半导体结构，所述半导体结构包括核心器件区和形成于所述核心器件区之上的金属焊垫；在所述半导体结构的表面覆盖第一钝化层、第二钝化层和感光保护层；使用第一掩膜去除至少部分感光保护层、第一钝化层和第二钝化层，形成连通至所述金属焊垫的开口，所述第一掩膜具有交替布置的透光区和遮光区，形成的所述开口为台阶状开口，所述台阶的过渡面为弧面。

在本发明的一实施例中，还包括使用第二掩膜去除所述感光保护层的至少部分切割沟道区，所述第二掩膜具有交替布置的透光区和遮光区。

在本发明的一实施例中，所述第一掩膜和所述第二掩膜为同一张掩膜，通过一次工艺使用所述掩膜去除至少部分感光保护层、第一钝化层和第二钝化层以及所述感光保护层的至少部分切割沟道区。

在本发明的一实施例中，所述第一掩膜和所述第二掩膜为不同的掩膜，通过两次工艺使用所述第一掩膜去除至少部分感光保护层、第一钝化层和第二钝化层以及使用所述第二掩膜去除所述感光保护层的至少部分切割沟道区。

在本发明的一实施例中，所述第一掩膜中透光区和遮光区的宽度占比为1:1.4-1:1.6。

在本发明的一实施例中，所述第二掩膜中透光区和遮光区的宽度占比为1:0.7-1:0.8。

在本发明的一实施例中，所述感光保护层的材料为聚酰亚胺。

在本发明的一实施例中，还包括使用导电材料填充所述开口形成接触线。

本发明的另一方面提供了一种半导体器件，包括：半导体结构，所述半导体结构包括核心器件区和形成于所述核心器件区之上的金属焊垫；覆盖在所述半导体结构表面的第一钝化层、第二钝化层和感光保护层；穿过所述感光保护层、第一钝化层和第二钝化层连通至所述金属焊垫的开口，所述开口为台阶状开口，所述台阶的过渡面为弧面。

在本发明的一实施例中，所述感光保护层的切割沟道区的厚度小于所述感光保护层的最大厚度。

在本发明的一实施例中，所述感光保护层的材料为聚酰亚胺。