[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，其中半导体结构包括：衬底；位于所述衬底上的顶层金属层，所述顶层金属层包括应力集中区和非应力集中区，所述非应力集中区内具有若干平行于第一方向的沟槽；位于所述沟槽内的绝缘层；位于所述顶层金属层和所述绝缘层上的焊垫结构。由于所述应力集中区为整体结构，对传递至所述应力集中区上的应力分散的较为均匀，不会产生较大的应力差，能够有效降低与所述应力集中区所接触的膜层发生断裂损伤的问题，以此提升最终形成的半导体结构的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

在集成电路芯片封装工艺中，一个重要的工艺步骤是打线封装。打线封装能够将芯片上的键合垫与导电架上的内引脚进行电连接，继而将集成电路内的电信号传输到外部。

打线封装一般是当导电架从弹匣内传送至定位器后，应用电子影像处理技术来确定芯片上各个接点以及每一个接点对应的内引脚上接点的位置，然后进入焊线步骤。进行焊线时，芯片上的接点为第一焊点，导电架的内引脚上的接点为第二焊点。焊线步骤包括：使用焊接设备将引线的一端烧结成小球，然后将小球压焊在第一焊点上；将小球压焊在第一焊点上后，依照设计好的路径拉拽引线，将引线的另一端压焊在第二焊点上；之后，拉断第二焊点与焊接设备之间的引线。

然而，现有技术的打线封装过程中还存在诸多问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，能够有效的提升最终形成的半导体结构的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构，包括：衬底；位于所述衬底上的顶层金属层，所述顶层金属层包括应力集中区和非应力集中区，所述非应力集中区内具有若干平行于第一方向的沟槽；位于所述沟槽内的绝缘层；位于所述顶层金属层和所述绝缘层上的焊垫结构。

可选的，所述应力集中区呈环形或圆形。

可选的，所述焊垫结构的厚度为0.1微米～5微米。

可选的，所述焊垫结构的材料包括：铝、铜或硅。

可选的，沿所述第一方向，相邻的所述沟槽之间的间距为0.001微米～1000微米。

可选的，还包括：位于所述焊垫结构上的键合金属线，所述应力集中区在所述衬底上的投影位于所述键合金属线在所述衬底上的投影范围内。

可选的，所述键合金属线的材料包括：金、银、铜、钯铜、金钯铜或银合金。

可选的，所述绝缘层的材料包括：氧化硅、lowK的氧化硅或氮化硅。

可选的，所述顶层金属层的材料包括：铜或铝。

可选的，还包括：位于所述顶层金属层和所述绝缘层上的阻挡层；所述焊垫结构位于所述阻挡层上。

可选的，所述阻挡层的材料包括：钛、钽、氮化钛和氮化钽中的一种或多种。

可选的，所述衬底包括基底以及位于所述基底上的器件层，所述器件层内具有器件结构、以及连接所述器件结构的电互连层；所述顶层金属层与所述电互连层电连接。

可选的，所述器件结构包括：晶体管结构、电容结构、电阻结构和电感结构中的一种或多种。

相应的，本发明的技术方案中还提供了一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成顶层金属层，所述顶层金属层包括应力集中区和非应力集中区，所述非应力集中区内具有若干平行于第一方向的沟槽；在所述沟槽内形成绝缘层；在所述顶层金属层和所述绝缘层上形成焊垫结构。

可选的，所述应力集中区呈环形或圆形。

可选的，在所述顶层金属层和所述绝缘层上形成焊垫结构之后，还包括：采用打线工艺在所述焊垫结构表面形成键合金属线。