[实用新型]半导体装置键合结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体装置键合领域，特别涉及一种半导体装置键合结构。

背景技术

在半导体电路制造方法过程中以及在后期封装过程中，需要在不同的器件之间进行键合，将不同半导体器件的焊垫进行键合从而达到电性连接的目的。

键合的质量主要由焊垫本身的平整度以及焊垫之间的接触水平决定，现有的键合过程中，容易出现焊垫表面不平整而导致焊垫之间接触不良，从而使得不同的半导体器件之间的连接不佳，造成电路失效等不良后果。

具体地，传统采用DBI方法(Direct Bond Interconnect，DBI)的键合是通过在不同的金属焊垫(pad)之间施加压力和温度完成键合的，为了保证键合效果，需要在键合前通过CMP工艺来达到平整的要求，但是由于CMP研磨液对于铜和二氧化硅的选择比不一样，会造成在铜顶端有凹陷(dishing)现象发生，若两层界面通过具有凹陷的金属焊垫进行键合，由于界面的不平整，导致键合性能的下降，这对于键合是不利的，有可能会导致整个电路的电性连接不良，从而影响电路的性能。

综上所述，提供一种能够获得更佳键合效果的半导体装置键合结构，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

公开于该实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种半导体装置键合结构。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种半导体装置键合结构，包括：第一金属层，所述第一金属层表面具有第一焊垫，所述第一焊垫具有第一开口图案；第二金属层，所述第二金属层表面具有第二焊垫，所述第二焊垫具有第二开口图案；所述第一金属层和所述第二金属层表面键合连接，所述第一焊垫和相对应的第二焊垫上下对齐键合连接，所述第一焊垫的第一开口图案和所述第二焊垫的第二开口图案在键合接触面相互错开。

优选地，所述第一开口图案为一条或多条平行排列的直线条纹或折线条纹，所述第二开口图案为一条或多条平行排列的直线条纹或折线条纹。

优选地，在所述第一焊垫与所述第二焊垫键合连接时，所述第一焊垫的一条或多条平行排列的直线条纹与所述第二焊垫的一条或多条平行排列的直线条纹之间形成夹角。

优选地，在所述第一焊垫与所述第二焊垫键合连接时，所述第一焊垫的一条或多条平行排列的折线条纹的转折点朝向与所述第二焊垫的一条或多条平行排列的折线条纹的对应的转折点朝向相对。

优选地，所述第一金属层的表面粗糙度低于100nm，所述第二金属层的表面粗糙度低于100nm。

优选地，所述第一焊垫的尺寸为10um-50um，所述第二焊垫的尺寸为10um-50um。

优选地，所述第一开口图案的一条直线条纹或折线条纹的宽度为1um-20um，所述第二开口图案的一条直线条纹或折线条纹的宽度为1um-20um。

优选地，所述第一焊垫和第二焊垫中填充设置有铜、锡、金、铝、铜锡合金、银锡合金、锡铂合金、镍银合金或镍锡合金。

优选地，所述直线条纹的区域或者所述折线条纹的区域填充设置有铜、锡、金、铝、铜锡合金、银锡合金、锡铂合金、镍银合金或镍锡合金。

优选地，所述直线条纹之间的区域或者所述折线条纹之间的区域为介电材质，所述介电材质为二氧化硅、氟氧化硅、碳氟化硅或SiCOH。

优选地，所述夹角为45度至135度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型可以更大程度地减小线宽，进而减少凹陷(dishing)现象的发生，保证键合效果；另外本实用新型的结构使得对准的过程更加方便，大大减小由于光刻或键合偏差带来的电互联失效。

附图说明

通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本实用新型某些原理的具体实施方式，本实用新型所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

图1为现有技术的焊垫设计示意图。

图2为根据本实用新型的半导体装置键合结构的焊垫设计示意图。

图3a为根据本实用新型的半导体装置键合结构的第一开口图案和第二开口图案的一实施例的俯视图。

图3b为根据本实用新型的半导体装置键合结构的第一开口图案和第二开口图案的另一实施例的俯视图。

图4为根据本实用新型的半导体装置键合结构进行键合的键合方法步骤图。