一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)及其制備方法；通過(guò)在焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)域形成足夠的開(kāi)口，以保證焊盤(pán)金屬與頂部金屬的連接，同時(shí)降低電阻電容(RC)延遲，且在蝕刻第二鈍化層時(shí)打開(kāi)沒(méi)有開(kāi)口的區(qū)域，從而保證了Banding PAD沒(méi)有殘?jiān)揖哂凶銐虻钠教苟?，在工程測(cè)試中能夠得到足夠的測(cè)試次數(shù)，且第一鈍化層的氧化物可以用來(lái)阻擋PAD扎穿。
【專利說(shuō)明】一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著芯片測(cè)試技術(shù)的不斷發(fā)展，在制程研發(fā)階段要求WAT(Wafer AcceptanceTest,晶圓可接受測(cè)試)和CP(Chip Probing,晶圓測(cè)試)測(cè)試的次數(shù)越來(lái)越多,但是從目前WAT PAD(焊盤(pán))和CP PAD設(shè)計(jì)來(lái)看，很容易在測(cè)試到3次以上時(shí)，PAD上頂部金屬就暴露出來(lái)，在空氣中氧化后，造成針與PAD直接的接觸不良，進(jìn)而造成測(cè)試結(jié)果的不準(zhǔn)確性。
[0003]目前PAD的設(shè)計(jì)有兩種形式，如圖1和圖2所示，一種是全部打開(kāi)，焊盤(pán)金屬2直接與頂部金屬(Top Metal, TM) I連接，但是在WAT/CP測(cè)試3次以上后，PAD上的頂部金屬I(mǎi)會(huì)暴露出來(lái)。另一種是PAD上開(kāi)很多通孔/開(kāi)口(VIA)，焊盤(pán)金屬2通過(guò)VIA與頂部金屬I(mǎi)連接，在針扎PAD的時(shí)候，PASl (Passivat1n layerl,第一鈍化層)的氧化物(Oxide,簡(jiǎn)稱0X)可以阻擋針繼續(xù)向下來(lái)阻止PAD被扎穿，但是這種需要焊盤(pán)金屬沉積時(shí)具有一定的填洞能力，而且VIA的側(cè)面(Profile)不直,且開(kāi)口比較窄,在PAS2 (Passivat1n layer2,第二鈍化層)刻蝕的時(shí)候，VIA側(cè)壁(Sidewall)上的OX很難刻蝕干凈，很容易造成PAD結(jié)合(Banding)不上，以及OQA (Outgoing Quality Assurance,出廠質(zhì)量控制)檢測(cè)上有PAD殘?jiān)?Residue)，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所不愿見(jiàn)到的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)及其制備方法。
[0005]一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其中，包括:
[0006]頂部金屬層；
[0007]第一鈍化層，所述第一鈍化層位于所述頂部金屬層之上且具有開(kāi)口 ；
[0008]焊盤(pán)金屬層，所述焊盤(pán)金屬層位于所述第一鈍化層上方且通過(guò)所述開(kāi)口與所述頂部金屬層相連；
[0009]第二鈍化層，所述第二鈍化層覆蓋位于所述開(kāi)口之上的所述焊盤(pán)金屬層的上表面；
[0010]其中，所述開(kāi)口位于所述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)域。
[0011]上述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其中，所述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于晶圓可接受測(cè)試或晶圓測(cè)試工藝中。
[0012]上述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其中，所述焊盤(pán)金屬層的材質(zhì)為Al。
[0013]上述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其中，所述頂部金屬層的材質(zhì)為Cu。
[0014]一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，包括如下步驟:
[0015]提供一具有頂部金屬層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；
[0016]于所述頂部金屬層的上表面形成第一鈍化層；
[0017]刻蝕所述第一鈍化層，形成開(kāi)口以將位于邊緣區(qū)域的所述頂部金屬層予以暴露；
[0018]沉積焊盤(pán)金屬層，所述焊盤(pán)金屬層通過(guò)所述開(kāi)口與所述頂部金屬層相連接；
[0019]繼續(xù)形成第二鈍化層以覆蓋位于所述開(kāi)口之上的所述焊盤(pán)金屬層的上表面。
[0020]上述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，所述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于晶圓可接受測(cè)試或晶圓測(cè)試工藝中。
[0021]上述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，所述焊盤(pán)金屬層的材質(zhì)為Al。
[0022]上述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，所述頂部金屬層的材質(zhì)為Cu。
[0023]上述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，其中，所述方法還包括:
[0024]沉積所述焊盤(pán)金屬層后，部分刻蝕位于所述開(kāi)口上方的焊盤(pán)金屬層；
[0025]于所述開(kāi)口的上方沉積第二鈍化層，并刻蝕所述第二鈍化層，剩余的第二鈍化層覆蓋位于所述開(kāi)口之上的所述焊盤(pán)金屬層的上表面。
[0026]上述發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)或者有益效果:
[0027]本發(fā)明公開(kāi)的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)及其制備方法，通過(guò)在焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)域形成足夠的開(kāi)口，以保證焊盤(pán)金屬與頂部金屬的連接，同時(shí)降低電阻電容(RC)延遲，且在蝕刻第二鈍化層時(shí)打開(kāi)沒(méi)有開(kāi)口的區(qū)域，從而保證了 Banding PAD沒(méi)有殘?jiān)揖哂凶銐虻钠教苟?，在工程測(cè)試中能夠得到足夠的測(cè)試次數(shù)，且第一鈍化層的氧化物可以用來(lái)阻擋PAD扎穿。
[0028]具體

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。
[0030]圖1是本發(fā)明【背景技術(shù)】中焊盤(pán)金屬直接與頂部金屬連接的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2是本發(fā)明【背景技術(shù)】中設(shè)置有很多VIA的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中焊盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4-10是本發(fā)明實(shí)施例中制備焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的流程結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但是不作為本發(fā)明的限定。
[0035]如圖3所示，本發(fā)明提供了一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于晶圓可接受(WAT)測(cè)試或晶圓測(cè)試(CP)工藝中，包括:頂部金屬層101 ;位于頂部金屬層101之上且具有開(kāi)口的第一鈍化層1031 ;位于第一鈍化層1031上方且通過(guò)開(kāi)口與頂部金屬層101相連的焊盤(pán)金屬層102以及覆蓋位于開(kāi)口之上的焊盤(pán)金屬層102的上表面的第二鈍化層1032 ;其中，開(kāi)口位于焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)域，具體的，將焊盤(pán)結(jié)構(gòu)劃分為中間區(qū)域和包圍該中間區(qū)域的邊緣區(qū)域，其中，中間區(qū)域是進(jìn)行WAT/CP測(cè)試的區(qū)域，本發(fā)明在焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)域設(shè)置足夠的開(kāi)口以保證焊盤(pán)金屬與頂部金屬層101的連接，同時(shí)降低了 RC。且在本發(fā)明的實(shí)施例中，該中間區(qū)域，即WAT/CP測(cè)試的區(qū)域上方未覆蓋第二鈍化層1032，因此中間區(qū)域是平整的，從而利用第一鈍化層1031的氧化物來(lái)阻擋焊盤(pán)結(jié)構(gòu)被扎穿。
[0036]優(yōu)選的，焊盤(pán)金屬層102的材質(zhì)為Al。
[0037]優(yōu)選的，頂部金屬層101的材質(zhì)為Cu。
[0038]本發(fā)明還公開(kāi)了一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，通過(guò)該方法制備的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于晶圓可接受(WAT)測(cè)試或晶圓測(cè)試(CP)工藝中，具體的，如圖4-10所示，包括如下步驟:
[0039]步驟SI，提供一具有頂部金屬層I的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)頂部金屬層I以下的部分并未于圖中示出)，優(yōu)選的，該頂部金屬層I的材質(zhì)為Cu ;在本發(fā)明的實(shí)施例中，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為已經(jīng)制備有若干半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，制備該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，在此便不予贅述；如圖4所示的結(jié)構(gòu)。
[0040]步驟S2，于頂部金屬層I的上表面形成第一鈍化層31，具體的，采用化學(xué)氣相沉積的方法于頂部金屬層I的上表面形成第一鈍化層31 ;如圖5所示的結(jié)構(gòu)。
[0041]步驟S3，刻蝕第一鈍化層31，形成開(kāi)口 4 (若干開(kāi)口 )以將位于邊緣區(qū)域52的部分頂部金屬層I予以暴露，如圖6a所示的結(jié)構(gòu)。
[0042]具體的，可以將該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)劃分為中間區(qū)域51和包圍該中間區(qū)域51的邊緣區(qū)域52，其中，中間區(qū)域51是進(jìn)行WAT/CP測(cè)試的區(qū)域，本發(fā)明在邊緣區(qū)域52形成足夠的開(kāi)口以保證焊盤(pán)金屬與頂部金屬層的連接，同時(shí)降低了 RC，且在本發(fā)明的實(shí)施例中，該中間區(qū)域51，即WAT/CP測(cè)試的區(qū)域上方未覆蓋第二鈍化層，因此中間區(qū)域51是平整的，從而利用第一鈍化層的氧化物來(lái)阻擋焊盤(pán)結(jié)構(gòu)被扎穿，圖6b為圖6a中結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0043]步驟S4，于第一鈍化層31的上表面及開(kāi)口 4中沉積焊盤(pán)金屬，并對(duì)該焊盤(pán)金屬進(jìn)行平坦化工藝，形成充滿開(kāi)口 4并覆蓋第一鈍化層31上表面的焊盤(pán)金屬層2，且該焊盤(pán)金屬層2通過(guò)開(kāi)口 4與頂部金屬層I相連接；優(yōu)選的，該焊盤(pán)金屬層2的材質(zhì)為Al ;進(jìn)一步的，采用物理氣相沉積的方法沉積該焊盤(pán)金屬；如圖7所示的結(jié)構(gòu)。
[0044]步驟S5，部分刻蝕位于開(kāi)口 4上方的焊盤(pán)金屬層2，于位于開(kāi)口上方的焊盤(pán)金屬層2中形成凹槽；如圖8所示的結(jié)構(gòu)。
[0045]步驟S6，于焊盤(pán)金屬層2的上方沉積第二鈍化層32，第二鈍化層32充滿凹槽并覆蓋焊盤(pán)金屬層2的上表面；如圖9所示的結(jié)構(gòu)。
[0046]步驟S7，部分刻蝕第二鈍化層32，以使得刻蝕后剩余的第二鈍化層32覆蓋位于開(kāi)口 4之上的焊盤(pán)金屬層2的上表面；由此可以看出，開(kāi)口 4分布于第二鈍化層32覆蓋的區(qū)域；如圖10所示的結(jié)構(gòu)。
[0047]不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例為與上述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施例，本實(shí)施例可與上述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例互相配合實(shí)施。上述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的實(shí)施例中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施例中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在上述層疊封裝結(jié)構(gòu)的實(shí)施例中。
[0048]綜上，本發(fā)明公開(kāi)的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)及其制備方法，通過(guò)在焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)域形成足夠的開(kāi)口，以保證焊盤(pán)金屬與頂部金屬的連接，同時(shí)降低電阻電容(RC)延遲，且在蝕刻第二鈍化層時(shí)打開(kāi)沒(méi)有開(kāi)口的區(qū)域，從而保證了 Banding PAD沒(méi)有殘?jiān)揖哂凶銐虻钠教苟?，在工程測(cè)試中能夠得到足夠的測(cè)試次數(shù)(大于10次)，且第一鈍化層的氧化物可以用來(lái)阻擋PAD扎穿。
[0049]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)變化例，在此不做贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。
[0050]以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 頂部金屬層； 第一鈍化層，所述第一鈍化層位于所述頂部金屬層之上且具有開(kāi)口 ； 焊盤(pán)金屬層，所述焊盤(pán)金屬層位于所述第一鈍化層上方且通過(guò)所述開(kāi)口與所述頂部金屬層相連； 第二鈍化層，所述第二鈍化層覆蓋位于所述開(kāi)口之上的所述焊盤(pán)金屬層的上表面； 其中，所述開(kāi)口位于所述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于晶圓可接受測(cè)試或晶圓測(cè)試工藝中。
3.如權(quán)利要求1所述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述焊盤(pán)金屬層的材質(zhì)為Al。
4.如權(quán)利要求1所述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂部金屬層的材質(zhì)為Cu。
5.一種焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 提供一具有頂部金屬層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)； 于所述頂部金屬層的上表面形成第一鈍化層； 刻蝕所述第一鈍化層，形成開(kāi)口以將位于邊緣區(qū)域的所述頂部金屬層予以暴露； 沉積焊盤(pán)金屬層，所述焊盤(pán)金屬層通過(guò)所述開(kāi)口與所述頂部金屬層相連接； 繼續(xù)形成第二鈍化層以覆蓋位于所述開(kāi)口之上的所述焊盤(pán)金屬層的上表面。
6.如權(quán)利要求5所述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于晶圓可接受測(cè)試或晶圓測(cè)試工藝中。
7.如權(quán)利要求5所述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述焊盤(pán)金屬層的材質(zhì)為Al。
8.如權(quán)利要求5所述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述頂部金屬層的材質(zhì)為Cu。
9.如權(quán)利要求5所述的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述方法還包括: 沉積所述焊盤(pán)金屬層后，部分刻蝕位于所述開(kāi)口上方的焊盤(pán)金屬層； 于所述開(kāi)口的上方沉積第二鈍化層，并刻蝕所述第二鈍化層，剩余的第二鈍化層覆蓋位于所述開(kāi)口之上的所述焊盤(pán)金屬層的上表面。
【文檔編號(hào)】H01L23/488GK104269391SQ201410490029
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】劉念, 陳俊 申請(qǐng)人:武漢新芯集成電路制造有限公司