[发明专利]半导体器件

说明书

本申请是于2010年5月10日提交、申请号为201010176519.7、发明名称为“半导体器件”的中国发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

在此通过引用并入提交于2009年5月20日的日本专利申请No.2009-121857的公开内容，包括说明书、附图和摘要。

技术领域

本发明涉及半导体器件，具体地，涉及有效适用于具有其上安装有键合焊盘的半导体芯片的半导体器件的技术。

背景技术

日本专利待审公开No.1991-79055(专利文献1)例如公开了一种电极焊盘，其具有用于键合接线或者薄膜引线的第一部分，以及一体化连接至第一部分的第二部分，该第二部分可以通过不同于第一部分的图案来识别，并且在晶片测试中与探针接触。

日本专利待审公开No.2000-164620(专利文献2)公开了一种能够进行半导体器件的安全检查和键合的技术，其是通过使电极焊盘具有用于键合的电极区域以及用于检查的键合区域，并且将用于键合的电极区域的中心与用于检查的键合区域的中心隔开预定的间隔或更多而实现的。

日本专利待审公开No.2001-338955(专利文献3)公开了一种接线键合技术，其中键合焊盘具有键合区域和探针接触区域，其中传导接线的一端键合至键合区域，并且测试探针的尖端与探针接触区域相接触。

日本专利待审公开No.2007-318014(专利文献4)公开了一种半导体器件，其中具有第一区域和第二区域的多个焊盘形成为矩形形状，其中每个焊盘在拐角的部分中具有倒角部分，并且焊盘呈锯齿状对齐，并且在锯齿对齐的内部和外部行中的焊盘中相对地提供进一步的倒角部分，并且将第一区域置于半导体芯片的核心逻辑区域之侧。

发明内容

在半导体器件中，接线键合连接系统被用作将在半导体芯片主表面上形成的集成电路与其上安装有半导体芯片的衬底的主表面上形成的连接端(键合引线、焊接区(1and)、内引线)进行连接的方法之一。这种接线键合连接系统使用多个由金(Au)等金属细接线(例如，30μmΦ)形成的键合接线将与半导体芯片主表面上形成的集成电路电连接的键合焊盘(电极焊盘、金属焊盘)与其上安装有半导体芯片的衬底主表面上形成的多个连接端分别电连接。

在这种半导体器件的制造期间，在组装过程(安装过程，后处理)之前，通常对半导体芯片主表面上形成的集成电路的基本功能等进行检查(P检查、探测)。这种检查通常在晶片状态下利用探针同时接触多个键合焊盘，以测量半导体芯片主面上形成的集成电路的各种电学特性。为此测量，使用探针卡，在其中事先按照半导体芯片上所有键合焊盘的部署而布置了大量探针。探针卡电连接至测试器，并且从探针卡输出与所有探针相对应的信号。

键合焊盘有时会在将探针与键合焊盘接触时被损坏，并且构成键合焊盘的金属膜(例如，铝(A1)膜)可能因此剥落。在接线键合连接中，重点在于适当地形成构成键合焊盘的金属膜与构成键合接线尖端处金属球的金属的合金，以增强接合强度。然而，当由于探针接触而使构成键合焊盘的金属膜剥落时，用以形成合金的区域变得较小，并且有可能降低键合焊盘与金属球之间的接合可靠性。因此，近年来，使用了一种连接未被探针损坏的区域中的键合接线的方法，该方法是通过将一个键合焊盘的表面区域划分为结合键合接线的区域(接线键合区域)以及与探针进行接触的区域(探针区域)。

图16A和图16B示出了本发明人已经考察的键合焊盘的一个示例。图16A是键合焊盘的主要部分的平面图，图16B是沿图16A中的线A-A’取得的主要部分的放大剖面图。尽管图16A示出了两个键合焊盘作为示例，但是实际上在一个半导体芯片中实际上例如形成有约300个键合焊盘。

如图16A和图16B所示，键合焊盘B1包含金属膜作为主材料，该金属膜包含铝膜，其厚度约为0.85μm，并且具有例如第一方向上尺度为60μm、与第一方向垂直的第二方向上尺度为125μm的矩形形状。相邻键合焊盘B1之间的距离例如为5μm。每个键合焊盘B1的表面区域被划分为：将与键合接线尖端的金属球结合的接线键合区域B1w，以及将与探针相接触的探针区域B1p。