[实用新型]一种焊垫结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种焊垫结构。

背景技术

在半导体制造工艺中，完成前段的半导体器件的制造和后段的金属互连结构的制造工艺后，需要在顶层金属互连线上形成焊垫；在封装工艺中，将外引线直接键合在焊垫上，或者在该焊垫上形成焊料凸块。通常所使用的引线键合技术，按工艺特点可分为超声键合、热压键合和热超声键合。

常用的引线键合材料一般有金线、铜线和铝线，各自都有不同的金属特性。金线由于具备良好的导电性能、可塑性和化学稳定性等，在传统半导体分立器件内引线键合中，一直占据着绝对的住到地位，并拥有最成熟的键合工艺。但由于资源有限，金线价格昂贵，所以近年来，除非是有特殊要求的产品，一般的基本都被铜线代替。

铜线键合被广泛应用于芯片封装中，与金线相比，铜线键合具有更强的下压力(down force)，这使得在后续铜线拉伸试验中容易引起焊垫下方的金属及金属层间介质材料的破坏和撕裂。对于90nm以下技术，在后道工艺中，会使用到低K材料和铜金属。在铜线键合过程中，两者都不具备强的抗应力能力。目前，一般调整薄膜的模量或提高材料的粘附性等方法来改善抗压能力。但是这将必须改变薄膜本身的特性，可能会影响RF产品的整体性能。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种焊垫结构，用于解决现有技术中铜线键合时容易导致其下方金属层间介质材料因受应力作用而开裂的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种焊垫结构，形成于芯片的顶层金属层上，所述焊垫结构至少包括：焊垫主体和形成在所述焊垫主体至少一侧的金属缓冲线结构。

作为本实用新型焊垫结构的一种优化的结构，所述金属缓冲线结构为形成在所述焊垫主体至少两侧的连续结构。

作为本实用新型焊垫结构的一种优化的结构，所述金属缓冲线结构为形成在所述焊垫主体四周的封闭结构。

作为本实用新型焊垫结构的一种优化的结构，所述金属缓冲线结构形成于与所述焊垫主 体处于同一层面的钝化层中。

作为本实用新型焊垫结构的一种优化的结构，所述金属缓冲线结构为形成在所述焊垫主体至少两侧的非连续结构。

作为本实用新型焊垫结构的一种优化的结构，从所述焊垫主体向外数，所述金属缓冲线结构为至少一层，每一层金属缓冲线结构之间的间隔为几个微米。

作为本实用新型焊垫结构的一种优化的结构，所述金属缓冲线结构的材料为铜或者铝。

作为本实用新型焊垫结构的一种优化的结构，所述钝化层包括SiN和SiO₂。

如上所述，本实用新型的焊垫结构，至少包括焊垫主体和形成在所述焊垫主体至少一侧的金属缓冲线结构。

本实用新型的焊垫结构具有以下有益效果：

1、可以吸收键合过程中的下压力，帮助减小该下压力对下层介质薄膜的损伤。

2、可以释放钝化层施加在焊垫主体上的应力。

3、可以提高铜线键合的可靠性，不改变原有的工艺，也不用改变介质薄膜以及金属薄膜本身的特性。

附图说明

图1为本实用新型的芯片的示意图。

图2～图10为本实用新型焊垫结构的焊垫主体周围形成有金属缓冲线结构的示意图。

元件标号说明

11                     焊垫主体

12                     金属缓冲线结构

2                      芯片衬底

31、32                 钝化层

4                      顶层金属层

5                      通孔

6                      保护层

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。