[发明专利]半导体芯片及其形成方法

说明书

本发明提供一种半导体芯片及其形成方法，所述半导体芯片具有集成电路以及与所述集成电路电连接的焊垫，所述焊垫包括至少两层金属层以及位于相邻金属层之间的介质层；所述焊垫上具有激光打孔区域，介质层上对应所述激光打孔区域设置开口，在所述开口中设置金属塞，所述金属塞的两端分别与相邻的金属层接触，本发明提高了焊垫的激光打孔的质量且降低了激光打孔的难度，激光作用于金属物质上而避免与介质层接触，能够有效防止介质层热变形。

技术领域

本发明涉及半导体芯片技术领域，尤其涉及半导体芯片的结构制造领域。

背景技术

激光打孔技术在半导体领域有着广泛的应用，特别是在半导体芯片的封装领域。

请参考图1以及图2，图1为晶圆级半导体芯片结构示意图，图2为半导体芯片的封装结构示意图，请参考图1，晶圆100具有多个阵列排布的半导体芯片201，彼此相邻的多个半导体芯片201之间设置有切割道区域，后续再完成晶圆级封装和测试之后沿切割道区域将半导体芯片201彼此分离。每一半导体芯片201具有集成电路以及与所述集成电路电连接的多个焊垫202，焊垫202用于与外部电路建立电连接。

请参考图2，本例以影像传感芯片为例，半导体芯片201的第一表面I上具有保护层203，焊垫202位于保护层203内，保护层203上对应感光区域设置有光学器件层207，保护基板200上设置有间隔墙205，当半导体芯片201与保护基板200对位压合后，光学器件层207位于间隔墙205包围形成的空腔206内。

本例中，为了实现焊垫202与外部电路建立电连接，在焊垫202上形成穿透焊垫202的激光孔209，在激光孔209内形成延伸至半导体芯片201第二表面II上的金属布线层210，然后在第二表面II上形成与金属布线层210连接的锡球212，通过锡球212实现焊垫202与外部电路电连接。当然，为了避免金属布线层210与半导体芯片201中的其他电路互相干扰，在半导体芯片201上形成有绝缘层208a以及绝缘层211将金属布线层与其他电路隔离。

焊垫的结构以及材质直接影响了激光打孔的质量以及难易程度，因此，如何提高焊垫的激光打孔的质量以及降低激光打孔的难度成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明通过设计一种新型的焊垫结构，提高了焊垫的激光打孔的质量以及降低了激光打孔的难度。

本发明提供一种半导体芯片，具有集成电路以及与所述集成电路电连接的焊垫，所述焊垫包括至少两层金属层以及位于相邻金属层之间的介质层；所述焊垫上具有激光打孔区域，介质层上对应所述激光打孔区域设置开口，在所述开口中设置金属塞，所述金属塞的两端分别与相邻的金属层接触。

优选的，所述至少两层金属层包括第一金属层以及与所述第一金属层相邻的第二金属层，所述金属塞包含：与所述第一金属层以及所述开口的侧壁接触的阻挡层；位于所述阻挡层上的扩散阻挡层；位于所述扩散阻挡层上且填充所述开口的填充金属。

优选的，所述填充金属的材质为钨。

优选的，所述阻挡层的材质为钛，所述扩散阻挡层的材质为氮化钛。

优选的，所述介质层中开口之外的区域具有多个导电塞，所述导电塞的两端分别与相邻的金属层电连接。

优选的，所述导电塞的材质与所述金属塞的材质相同。

优选的，所述激光打孔区域内设置有激光孔，所述激光孔穿透所述金属层以及所述金属塞。