[实用新型]半导体结构

说明书

本公开提出一种半导体结构。半导体裸片可以包括位于内连线级介电材料层内的金属内连线结构、位于最顶部内连线级介电材料层上的接合垫、位于最顶部内连线级介电材料层上的介电钝化层以及延伸穿过介电钝化层且位于接合垫上的金属凸块结构。每个金属凸块结构包括具轮廓的底面，此底面包括与接合垫的相应一者的顶面接触的最底面段、与穿过介电钝化层的相应开口的锥形侧壁接触的锥形表面段以及覆盖介电钝化层且具有从外周缘横向向内偏移一横向偏移距离的环形表面段，横向偏移距离为接合垫的相应下方一者的宽度的至少8％。

技术领域

本实用新型实施例涉及一种半导体结构及其制造方法，尤其涉及一种设有金属凸块结构的半导体结构及其制造方法。

背景技术

微金属凸块结构用于在半导体裸片和中介层之间、在一对半导体裸片之间及/或在半导体裸片和封装基底之间提供高密度电性连接。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种半导体结构，以解决上述至少一个问题。

本实用新型实施例提供一种半导体结构，包括：半导体裸片，其中半导体裸片包括：位于内连线级介电材料层内的金属内连线结构；位于最顶部内连线级介电材料层上且电性连接到金属内连线结构中的相应一者的接合垫；位于最顶部内连线级介电材料层上的介电钝化层，其中介电钝化层包括阻挡氢和水分扩散的介电钝化材料；延伸穿过介电钝化层并位于接合垫上的金属凸块结构，其中每个金属凸块结构包括具轮廓的底面，包括与接合垫的相应一者的顶面接触的最底面段、与穿过介电钝化层的相应开口的锥形侧壁接触的锥形表面段以及覆盖介电钝化层并具有从外周缘横向向内偏移一横向偏移距离的内周缘的环形表面段，此横向偏移距离是接合垫的相应下方一者的宽度的至少8％。

根据本实用新型其中的一个实施方式，该介电钝化层包括与该最顶部内连线级介电材料层接触的一水平延伸段、与多个所述接合垫的多个侧壁接触的多个垂直延伸段以及与多个所述接合垫的每一者的一顶面的一环形周缘部分接触的多个覆盖段。

根据本实用新型其中的一个实施方式，还包括覆盖该介电钝化层的一覆盖介电材料层，其中多个所述金属凸块结构的每一者包括与穿过该覆盖介电材料层的相应一开口的一锥形侧壁接触的一附加锥形表面段。

根据本实用新型其中的一个实施方式，该覆盖介电材料层包括一附加介电钝化材料，且该介电钝化材料和该附加介电钝化材料的每一者选自氮化硅和碳氮化硅。

根据本实用新型其中的一个实施方式，该覆盖介电材料层包括一水平顶面，该水平顶面在未被多个所述金属凸块结构覆盖的多个区域上方延伸，其中多个所述金属凸块结构的每一者的该环形表面段与该覆盖介电材料层的相应一环形表面段接触，其中多个所述金属凸块结构的每一者包括一附加环形表面段，与覆盖在多个所述接合垫的相应一者上的该介电钝化层的一覆盖段的一顶面的相应一环形表面段接触。

根据本实用新型其中的一个实施方式，多个所述金属凸块结构的每一者的该环形表面段与该介电钝化层的相应一环形表面段接触。

根据本实用新型其中的一个实施方式，在沿着垂直于该最顶部内连线级介电材料层的一顶面的一方向的一平面图中，多个所述金属凸块结构的每一者完全位于多个所述接合垫的相应下方一者的一区域内。

根据本实用新型其中的一个实施方式，还包括一含内连线结构，包括多个附加金属凸块结构且选自于一第二半导体裸片、一中介层或一封装基底，其中该半导体裸片的多个所述金属凸块结构通过多个焊料材料部分接合到该含内连线结构的多个所述附加金属凸块结构。

根据本实用新型其中的一个实施方式，还包括一底部填充材料部分，与多个所述焊料材料部分、该半导体裸片的多个所述金属凸块结构和该含内连线结构的多个所述附加金属凸块结构接触。