[发明专利]用于为互连焊盘提供结构支撑同时允许信号传导的方法和装置

说明书

本申请是申请日为2005年11月30日、申请号为200580040951.0 以及发明名称为“用于为互连焊盘提供结构支撑同时允许信号传导的 方法和装置”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及封装半导体，更具体地，涉及集成电路的互连焊盘， 用于实现同下面的传导层的电气连接。

背景技术

线接合是一种广泛使用的方法，用于将具有电路的半导体管芯连 接到元件封装上的引脚。由于半导体制造技术的进步，半导体的几何 尺寸不断缩小，因此线接合焊盘的尺寸变得较小。在实现同集成电路 的物理线接合连接时，较小的接合焊盘区域导致了针对接合焊盘结构 的增加的应力。接合焊盘结构，其包括金属接合焊盘自身和下面的金 属互连层和介电层的叠层，在线接合过程中机械支撑焊盘。尽管先进 的低介电常数(低k)的介电材料的发展对集成电路的电气性能有积极 的作用，但是这些低k材料典型地呈现出低模量，其降低了接合焊盘 结构的强度。特别地，利用铜互连金属化和低模量(低k)电介质制造 的接合焊盘结构在线接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，因此线接 合更易于使下面的金属层和介电层的叠层发生机械断裂。

除了可能引起机械和结构故障的压力之外，在机械接合之后的线 接合毛细管的移动过程中，与接合线的张紧相关联的升力也可能引起 对线接合的结构损坏。升力趋向于使一个或多个下面的层分层。该结 构损坏在视觉上是不可检测的，并且在后继的测试和操作之前并不显 著。

一种用于解决在线接合下面出现的机械应力的已知方法是，使用 专用的支撑结构。一种常见的结构是在接合焊盘下面使用至少两个金 属层，其通过分布在大部分线接合焊盘区域上的大的过孔阵列连接在 一起并且连接到接合焊盘。该过孔配置需要将下面的金属层的大部分 同接合焊盘全部电气连接在一起，并且因此它们在功能上不是相互独 立的。因此，在线接合焊盘下面，此下面的两个金属层的大部分不能 用于与焊盘无关的配线或互连。需要一种接合焊盘结构，其并入低模 量介电材料，但是仍提供用于线接合的坚固支撑，并且允许接合焊盘 下面的两个金属层的大部分用于与焊盘无关的配线。

发明内容

本发明提供一种在互连焊盘区域中形成的互连焊盘结构，包括： 基板，具有在其中形成的半导体器件；和多个传导层，每个传导层在 互连焊盘区域中位于基板上面，并且同一个或多个低模量介电材料接 触，多个传导层是通过互连焊盘区域的预定部分上的垂直对准槽形成 的，足以提供关于互连焊盘结构的机械支撑。

所述的互连焊盘结构进一步包括：介电层，其位于多个传导层中 的最上面的传导层上面，所述介电层包括在所述介电层区域中不具有 金属密度的区域，由此没有金属穿过所述介电层的任何开口，所述区 域占互连焊盘区域的至少50％；和传导互连焊盘层，其位于所述介电 层上面。

附图说明

本发明借助于示例进行说明，并且不限于附图，在附图中相似的 参考数字表示相似的元素，并且其中：

图1和2是根据本发明的用于实现互连焊盘的版图方法的流程图；

图3是与图1和2的用于实现具有充分结构支撑的互连焊盘的版 图方法相关联的确定区域的顶视平面图；

图4是根据本发明的一个形式的部分半导体的互连焊盘区域的截 面；

图5是图4的互连焊盘区域的两个传导层的顶视平面图；

图6是根据本发明的另一形式的部分半导体的互连焊盘区域的截 面；并且

图7是根据本发明的另一形式的部分半导体的互连焊盘区域的截 面。

技术人员应认识到，图中的元素是出于简化和清楚的目的说明的， 因此没有必要依比例绘制。例如，图中的某些元素的尺寸可以相对于 其他元素放大，有助于改善对本发明的实施例的理解。

具体实施方式