[发明专利]一种焊盘结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种焊盘结构。

背景技术

焊接线结合技术是一种广泛使用的方法，用于将具有电路的半导体管芯连接到原件封装上的引脚。由于半导体制造技术的进步，半导体的几何尺寸不断缩小，因此线结合焊盘的尺寸变得较小。在实现同集成电路的物理线结合连接时，较小的结合焊盘区域导致了针对结合焊盘结构应力的增加，结合焊盘结构包括金属结合焊盘自身和下面的金属互联层和介电层的叠层，在线结合过程中机械支撑焊盘。尽管先进的低介电常数（低K）材料典型地呈现出低模量，其降低了结合焊盘结构的强度，特别地，利用铜互连金属化和低模量电介质制造的结合焊盘结构在线结合过程中易于机械损坏。由于现今使用的先进的低K层间电介质的模量低于上一代产品中使用的电介质，因此，线结合更易于使用下面的金属层和介电层的叠层发生机械断裂。为了防止所述低K材料在封装时产生裂纹以及损害，现有技术通常在焊盘顶部的通孔表面设置多个方形通孔，如图2所示，所述通孔表面上具有若干方形通孔，其中每一个通孔又由四个更小的通孔组成，以此来增强所述焊盘的强度，但是效果并不理想。特别是在制备40nm以及以外的器件时，选用超低K材料层会导致封装时比较困难，当制备器件的尺寸降到28nm以下时，即使使用超低K材料层，其封装过程也非常具有挑战性，因为该过程中选用的超低K材料由于所述材料多孔以及具有较低的机械应力，因此在封装过程中很容易产生裂痕或损坏。结合焊盘的设计应该考虑到越来越小，也成为制备28nm以下器件的关键技术。

因此，在进一步减小器件尺寸的同时，确保结合焊盘具有良好的强度和在封装时不会发生裂痕或损害是目前需要解决的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明为了克服目前在制备集成电路封装过程中所述焊盘容易发生裂纹以及损害的问题，提供了一种焊盘结构，所述：

本发明提供了一种焊盘结构，包括：

若干金属层形成的叠层，所述相邻金属层之间具有通孔；

位于所述叠层上方的第一顶部金属层和第二顶部金属层，以及位于所述第一顶部金属层和所述叠层之间的第一顶部通孔，位于所述第一顶部金属层和所述第二顶部金属层之间的第二顶部通孔；

位于所述第二顶部金属层上方的具有开口第一钝化层；

位于所述第一钝化层上方的焊盘金属层，所述焊盘金属层通过所述开口与所述第二顶部金属层相连；

其中，所述第一通孔和第二通孔分别形成具有若干相互嵌套的通孔槽结构，用于增加焊盘强度。

作为优选，所述通孔槽为方形封闭沟槽。

作为优选，所述通孔槽的宽度为0.3-0.8um。

作为优选，所述通孔槽的宽度为0.5um。

作为优选，所述相互嵌套的通孔槽中相邻的两个通孔槽之间具有若干方形通孔。

作为优选，所述方形通孔均由呈“田”字形排列，每个通孔由四个更小的通孔组成。

作为优选，所述通孔槽结构与芯片的密封环结构的尺寸相同。

作为优选，所述焊盘金属层上形成有具有开口的第二钝化层。

作为优选，所述焊盘金属层的材料为Al。

本发明还提供了一种包含上述焊盘结构的半导体器件或集成电路，其中，所述焊盘结构中的第一通孔和第二通孔分别形成具有若干相互嵌套的通孔槽结构，用于增加焊盘强度。在本发明中通过在所述通孔表面设置若干相互嵌套的槽，所述每个槽相当于一个“保护墙”，增强了所述焊盘的强度，并且所述每两个相邻的槽中间还可以设有多个现有技术中的通孔，进一步提高焊盘强度，很好的解决了目前焊盘在封装过程中产生裂纹以及损坏的问题。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为本发明焊盘结构示意图；

图2为现有技术具有通孔的通孔表面示意图；

图3为本发明中具有相互嵌套的通孔槽的通孔示意图；

图4为本发明中具有相互嵌套的通孔槽俯视示意图。

具体实施方式