[实用新型]一种嵌入式焊垫结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体工艺技术领域，特别是涉及一种嵌入式焊垫结构。

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。铝金属具有较低的电阻率，易蚀刻以及与介质材料、金属材料具有较好的粘结性等优点，常用来制造焊垫。由于铝工艺简单，成本较低，在65nm甚至更小的技术节点的工艺中，也常常用铝金属制造焊垫。

可见，焊垫是半导体工艺中非常特殊的结构，但是，目前在半导体封装测试环节中，测试失败的情况还是比较常见，研究发现，其中一个重要的原因是焊垫与金属层的粘附性比较差。

请参阅图1，为现有技术中的焊垫结构的截面示意图。如图所示，该焊垫结构形成于芯片的顶层金属层1A上，由钝化层2A及填充于所述钝化开口中的焊垫金属层4A构成。通常，该焊垫金属层为铝焊垫。由图可看出，焊垫金属层和顶层金属层之间的接触面为平面，导致焊垫金属层和顶层金属层之间的粘附性较差，容易发生焊垫金属层与顶层金属层剥离的情况

因此，提供一种新型的焊垫结构，增强焊垫金属层与顶层金属层之间的粘附性是本领域技术人员需要解决的课题。

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嵌入式焊垫结构，用于解决现有技术中焊垫金属层与顶层金属层粘附性不好导致焊垫金属层剥离的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种嵌入式焊垫结构，形成于芯片的顶层金属层上，所述嵌入式焊垫结构至少包括：

钝化层，形成于所述顶层金属层上；所述钝化层具有露出所述顶层金属层的开口；

通孔金属层，沉积于所述开口中；所述通孔金属层具有露出所述顶层金属层的螺旋形或Y字形的沟槽；

金属焊垫层，填充于所述沟槽中直至覆盖于所述通孔金属层和钝化层表面，形成嵌入式焊垫结构。

作为本实用新型的嵌入式焊垫结构的一种优化的结构，填充在所述沟槽中的金属焊垫层为嵌入层。

作为本实用新型的嵌入式焊垫结构的一种优化的结构，所述嵌入层的形状与沟槽匹配，为对应的螺旋形或Y字形。

作为本实用新型的嵌入式焊垫结构的一种优化的结构，所述金属焊垫层为铝焊垫。

作为本实用新型的嵌入式焊垫结构的一种优化的结构，所述金属焊垫层的厚度范围为1000～6000埃。

作为本实用新型的嵌入式焊垫结构的一种优化的结构，所述通孔金属层的材料为铝。

作为本实用新型的嵌入式焊垫结构的一种优化的结构，所述钝化层为二氧化硅或氮化硅。

作为本实用新型的嵌入式焊垫结构的一种优化的结构，所述通孔金属层表面低于钝化层表面。

如上所述，本实用新型的嵌入式焊垫结构，所述嵌入式焊垫结构至少包括：钝化层，形成于所述顶层金属层上；所述钝化层具有露出所述顶层金属层的开口；通孔金属层，沉积于所述开口中；所述通孔金属层具有露出所述顶层金属层的特定形状的沟槽；金属焊垫层，填充于所述沟槽中直至覆盖于所述通孔金属层和钝化层表面，形成嵌入式焊垫结构。通过将焊垫制作成嵌入式焊垫，使焊垫金属层和顶层金属层紧密结合，粘附性增强，从而降低焊垫剥离的风险，提高芯片的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中的焊垫结构示意图。

图2为本实用新型的嵌入式焊垫结构中嵌入层为螺旋形的剖视图。

图3为本实用新型的嵌入式焊垫结构中嵌入层为螺旋形的立体图。

图4为本实用新型的嵌入式焊垫结构中嵌入层为Y字型的剖视图。

图5为本实用新型的嵌入式焊垫结构中嵌入层为Y字型的立体图。

元件标号说明

1,1A  顶层金属层

2,2A  钝化层

3     通孔金属层

4,4A  焊垫金属层

41    嵌入层

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。