CN203721709U

CN203721709U - 键合结构

Info

Publication number: CN203721709U
Application number: CN201320878777.9U
Authority: CN
Inventors: 张贺丰; 邹杰
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2023-12-27

Abstract

本实用新型揭露了一种键合结构，包括金属层以及金属层上的键合焊垫，其特征在于，所述键合焊垫和金属层在其接触面上分别形成有凹凸相间的粘结图案，所述键合焊垫的粘结图案和金属层的粘结图案相互互补。这样的设计，可以增加金属层与键合焊垫的粘结力，从而减少缺陷的产生，提高器件良率和可靠性。

Description

键合结构

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种键合结构。

背景技术

在半导体制造工艺的生产流程由晶圆制造、晶圆测试、芯片封装和封装后测试组成。芯片封装包括将来自晶圆前道工艺的晶圆利用超细的金属（金、锡、铜、铝）导线或者导电性树脂将晶圆的键合焊垫（Bond Pad）连接到基板的相应引脚（Lead）上的步骤，以构成所要求的电路。

现有技术中，键合焊垫通常直接形成于晶圆的最上层金属层（top metal）之上或通过通孔与相应的金属层连接。但是实际生产中发现，部分产品由于金属层和键合焊垫之间的粘结力不足，在生产中键合垫会产生剥落（pad peeling）或突起（metal lifting）等缺陷，严重影响器件良率和可靠性，甚至会引起报废等问题。

实用新型内容

本实用新型提供的键合结构，在金属层和键合焊垫接触面上形成凹凸相间的粘结图案以避免在实际生产中键合垫会产生剥落或突起等缺陷。

为解决上述问题，本实用新型提供一种键合结构，包括金属层以及金属层上的键合焊垫，所述键合焊垫和金属层在其接触面上分别形成有凹凸相间的粘结图案，所述键合焊垫的粘结图案和金属层的粘结图案相互互补。

可选的，所述粘结图案为凹凸相间的同心圆环。

可选的，所述粘结图案为凹凸相间的矩形框。

可选的，所述粘结图案的面积占键合焊垫和金属层的接触的面积的30%～70%。

可选的，所述粘结图案的厚度占所述键合结构总厚度的1/5～1/2。

可选的，所述同心圆环的宽度为键合焊垫边长的3%～7%。

可选的，所述矩形框的宽度为键合焊垫边长的3%～7%。

可选的，所述键合焊垫的材质为铝或铝的合金。

可选的，所述金属层上的粘结图案通过光刻和刻蚀工艺形成。

与现有技术相比，本申请提供的键合结构金属层和键合焊垫在接触面上形成凹凸相间的粘结图案，并且金属层上的粘结图案和键合焊垫的粘结图案相互互补，这样能大大提高键合焊垫与金属层的粘结力，能够有效防止键合焊垫与金属层产生剥落等缺陷。

附图说明

图1为本实施例的键合结构的平面图；

图2为本实施例的键合结构的剖面结构图。

具体实施方式

本实用新型的核心思想在于，提供一种键合结构，键合焊垫和与其接触的金属层在接触面上分别形成有凹凸相间的粘结图案，并且键合焊垫的粘结图案和金属层的粘结图案相互互补，这样能够增加金属层与键合焊垫的粘结力，减少缺陷的产生。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的键合结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。

参考附图1和图2，图1为本实施例的键合结构的平面图；图2为本实施例的键合结构的剖面结构图。所述键合焊垫102和金属层101在其接触面上分别形成有凹凸相间的粘结图案110。并且，所述键合焊垫102的粘结图案110a和金属层101的粘结图案110b相互互补，即，金属层101上的粘结图案110a凹陷部分对应键合焊垫102的粘结图案110b的凸起部分，金属层101上的粘结图案110a凸起部分对应键合焊垫102的粘结图案110b的凹陷部分。由于键合焊垫的粘结图案和金属层的粘结图案相互互补，增加了金属层与键合焊垫的粘结面积，并且互补的粘结图案增加金属层与键合焊垫的粘结力，因而能有效的避免剥落（pad peeling）或突起（metal lifting）等缺陷的产生。

具体的，本实施例中，所述粘结图案110为凹凸相间的同心圆环。较佳的，所述粘结图案110的面积占键合焊垫102和金属层101的接触的面积的30%～70%，所述同心圆环的宽度可以为键合焊垫边长的3%～7%。当然，所述粘结图案也可以为其它凹凸相间的图案，例如在本实用新型的另一实施例中，所述粘结图案可以为凹凸相间的矩形框。优选的，所述粘结图案的面积占键合焊垫和金属层的接触的面积的30%～70%，所述矩形框的宽度可以为键合焊垫边长的3%～7%。当然本实用新型并不限定粘结图案为凹凸相间的环绕的图形，也可以是其他形状，如梳状、蛇形或者其他不规则的凹凸相间的图案都可有效提高键合焊垫和金属层的粘结力，减少缺陷的产生。此外，较佳的，所述粘结图案的厚度H占所述键合结构总厚度的1/5～1/2，可以在提高键合焊垫102和金属层101的粘结力的同时确保键合结构的其它性能不受影响。其中，金属层101上的粘结图案110a的厚度和键合焊垫102的粘结图案110b的厚度可以相同也可以不同。

所述金属层101上的粘结图案110a可以通过光刻和刻蚀工艺形成，利用光刻和刻蚀工艺在金属层上形成所需要的图案是本领域技术人员的公知常识和常用手段，在此不再赘述。本实施例中，所述金属层的材质为铜或铜的合金，当然也可为其它适用于半导体制造的金属，本申请不做具体限定。然后在金属层101上对应的位置形成键合焊垫102，由于金属层的对应位置形成了粘结图案，在其上形成的键合焊垫与金属层的接触面上形成与金属层的粘结图案相互互补的粘结图案。本实施例中，所述键合焊垫的常见的材质可以为铝或铝的合金。

综上所述，本实用新型提供了一种键合结构，其键合焊垫和与相邻的金属层在接触面上分别形成有凹凸相间的粘结图案，并且键合焊垫的粘结图案和金属层的粘结图案相互互补，增加金属层与键合焊垫的粘结力，这样可以减少缺陷的产生，提高器件的良率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种键合结构，包括金属层以及金属层上的键合焊垫，其特征在于，所述键合焊垫和金属层在其接触面上分别形成有凹凸相间的粘结图案，所述键合焊垫的粘结图案和金属层的粘结图案相互互补。

2.如权利要求1所述的键合结构，其特征在于，所述粘结图案为凹凸相间的同心圆环。

3.如权利要求1所述的键合结构，其特征在于，所述粘结图案为凹凸相间的矩形框。

4.如权利要求1至3中任一项所述的键合结构，其特征在于，所述粘结图案的面积占键合焊垫和金属层的接触的面积的30％～70％。

5.如权利要求1至3中任一项所述的键合结构，其特征在于，所述粘结图案的厚度占所述键合结构总厚度的1/5～1/2。

6.如权利要求2所述的键合结构，其特征在于，所述同心圆环的宽度为键合焊垫边长的3％～7％。

7.如权利要求3所述的键合结构，其特征在于，所述矩形框的宽度为键合焊垫边长的3％～7％。

8.如权利要求1所述的键合结构，其特征在于，所述键合焊垫的材质为铝或铝的合金。