焊盤和晶片的製作方法
2024-01-29 14:17:15 1
專利名稱：焊盤和晶片的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體製造技術領域，尤其涉及一種焊盤和晶片。
背景技術：
隨著集成電路的製作向超大規模集成電路發展，晶片上的電路密度越來越大，所含元件數量不斷增加，晶體表面已無法提供足夠的面積來製作所需的互連線(interconnect)結構，因此焊盤(pad)是極其重要的連接構件。現有晶片中多包括地線、電源線、靜電隔離環和焊盤等結構，且地線、電源線、靜電隔離環和焊盤等均可以由多個金屬層組成，根據設計需要使金屬層之間通過通孔進行電連接。地線、電源線、靜電隔離環和焊盤中包含的金屬層數目可以不同，但是其頂層金屬層一般都位於同一層。在晶片的上表面還會形成覆蓋地線、電源線、靜電隔離環和焊盤的鈍化層，且會在焊盤對應的鈍化層中形成露出焊盤上表面的開口，並在開口中形成導線以實現晶片與外部器件的電連接。`在一個具體例子中，參考圖1所示，所述晶片10包括電源線20，包括兩個金屬層，金屬層之間通過通孔25實現電連接；焊盤30，包括兩個金屬層，金屬層之間通過通孔32實現電連接，各金屬層的結構均為矩形且尺寸相同；所述焊盤30位於所述電源線20的外圍區域；鈍化層(圖中未示出)，位於電源線20和焊盤30的上表面，所述鈍化層與焊盤30對應的位置形成有一開口 35，所述開口 35的尺寸小於所述焊盤30金屬層的尺寸。焊盤30金屬層的寬度W2與開口 35的寬度Wl有關，開口 35的寬度Wl又與晶片封裝的形式密切相關。但是在現有的封裝技術中，對開口 35的寬度Wl有尺寸要求，如COB(Chip On Board，板上晶片)封裝中需要開口 35的寬度Wl達到75微米，從而使得焊盤30各金屬層的寬度W2會接近80微米，最終導致晶片面積會變大很多，降低了電路的集成度。因此，如何減小晶片的面積以提高集成度就成為本領域技術人員亟待解決的問題之一 O
實用新型內容本實用新型解決的問題是提供一種焊盤和晶片，以減小晶片面積，最終提高電路集成度。為解決上述問題，本實用新型提供了一種焊盤，包括頂層金屬層，所述頂層金屬層包括第一區域和第二區域，所述第一區域和第二區域沿寬度方向連接，所述第一區域的形狀為矩形，所述第一區域的長度大於或等於所述第二區域的平均長度。可選地，所述焊盤還包括位於所述頂層金屬層下方的M個金屬層，所述M個金屬層的尺寸與所述第一區域的尺寸相等，所述M為大於或等於I的整數。可選地，所述第二區域的形狀為矩形。可選地，所述第二區域的寬度與所述第一區域和第二區域的寬度之和的比值大於或等於十分之一。可選地，所述第一區域的寬度範圍包括20微米 80微米；所述第二區域的寬度範圍包括5微米飛0微米。為了解決上述問題，本實用新型還提供了一種晶片，包括位於晶片邊緣區域的地線、電源線或靜電隔離環，所述地線、電源線或靜電隔離環包括頂層金屬層和其它金屬層；多個上述的焊盤，所述焊盤位於所述地線、電源線或靜電隔離環的外圍區域，所述焊盤的頂層金屬層和所述地線、電源線或靜電隔離環的頂層金屬層位於同一層，所述焊盤的頂層金屬層形狀與所述地線、電源線或靜電隔離環對應的頂層金屬層形狀相匹配。可選地，所述焊盤的頂層金屬層形狀為凸字型，對應位置所述地線、電源線或靜電隔離環的頂層金屬層形狀為凹字形。可選地，所述晶片還包括位於頂層金屬層上表面的鈍化層，所述鈍化層中包括多個與所述焊盤對應的開口，所述開口同時暴露出對應焊盤的部分第一區域和部分第二區域。與現有技術相比，本實用新型技術方案具有以下優點本實用新型同時改變了焊盤頂層金屬層的形狀和位置以及相匹配的電源線、地線或靜電隔離環的形狀，使焊盤頂層金屬層在矩形的第一區域的基礎上增加第二區域，兩個區域沿寬度方向連接，且保證第一區域的長度不小於第二區域的平均長度，從而在增大鈍化層中開口的寬度尺寸的同時，不增加晶片的面積，最終可以提聞電路的集成度。進一步地，由於鈍 化層中開口的尺寸比較大，在滿足COB封裝工藝的同時，還可以兼容 CSP (Chip Scale Package,晶片級封裝)和 CLCC (Ceramic Leaded Chip Carrier,有引線陶瓷晶片載體)等其它類型的封裝要求。
圖1是現有技術中晶片的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例一中晶片的結構示意圖；圖3是本實用新型實施例一中焊盤的結構示意圖；圖4是本實用新型實施例二中晶片的結構示意圖；圖5是本實用新型實施例二中焊盤的結構示意圖；圖6是本實用新型實施例三中晶片的結構示意圖；圖7是本實用新型實施例三種焊盤的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以採用其它不同於在此描述的其它方式來實施，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。正如背景技術部分所述，現有技術中焊盤頂層金屬層與其下面的金屬層的尺寸完全相同且形狀均為矩形，當要求其上表面的鈍化層中的開口寬度比較大時，將使得焊盤中各金屬層的寬度均比較大，從而增大了晶片的面積，不利於電路的高度集成化。針對上述缺陷，本實用新型提供了一種新的焊盤結構和晶片結構，在保證焊盤的頂層金屬層和晶片中地線、電源線或靜電隔離環對應的頂層金屬層形狀相匹配的同時，僅通過改變焊盤頂層金屬層形狀或位置中的一種或兩種的方式增加了焊盤頂層金屬層的面積，而保持焊盤頂層金屬層下面的各金屬層的形狀和尺寸均不變，從而就可以在焊盤頂層金屬層上表面的鈍化層中形成寬度較大的開口，實現各種晶片封裝工藝的兼容，最終不增加晶片的面積，提聞了電路的集成度。
以下結合附圖進行詳細說明。本實施方式提供了一種晶片，包括位於晶片邊緣區域的地線、電源線或靜電隔離環，所述地線、電源線或靜電隔離環包括頂層金屬層和其它金屬層；多個焊盤，所述焊盤位於所述地線、電源線或靜電隔離環的外圍區域，所述焊盤包括頂層金屬層和其它金屬層，所述焊盤的頂層金屬層和所述地線、電源線或靜電隔離環的頂層金屬層位於同一層，所述焊盤的頂層金屬層形狀與所述地線、電源線或靜電隔離環對應的頂層金屬層形狀相匹配；所述焊盤的頂層金屬層包括第一區域和第二區域，所述第一區域和第二區域沿寬度方向連接，所述第一區域的形狀為矩形，所述第一區域的長度大於或等於所述第二區域的平均長度。
為了簡單起見，以下以焊盤位於電源線的外圍區域為例進行說明，但其不限制本實用新型的保護範圍。實施例一結合參考圖2和圖3所示，本實施例中晶片100包括電源線，位於晶片100的邊緣區域，所述電源線包括頂層金屬層200和位於頂層金屬層200下面的N個其它金屬層，所述N為大於或等於I的整數，金屬層通過通孔250實現電連接；多個焊盤，位於所述電源線的外圍區域，所述焊盤包括頂層金屬層300和位於頂層金屬層300下面的M個其它金屬層，金屬層通過通孔(圖中未示出)實現電連接，所述焊盤的頂層金屬層300和所述電源線的頂層金屬層200位於同一層，所述焊盤的頂層金屬層300形狀與所述電源線對應的頂層金屬層200形狀相匹配；所述焊盤的頂層金屬層300包括第一區域310和第二區域320，所述第一區域310和第二區域320沿寬度方向連接，所述第一區域310的形狀為矩形，所述第一區域310的長度大於或等於所述第二區域320的平均長度，所述M為大於或等於I的整數；鈍化層(圖中未示出)，位於頂層金屬層(包括頂層金屬層200和頂層金屬層300)上表面，所述鈍化層中包括多個與所述焊盤對應的開口 400，所述開口 400同時暴露出對應焊盤的部分第一區域310和部分第二區域320。所述金屬層的材料可以包括銅、鋁、鎢等，其與現有技術相同，在此不再贅述。所述電源線中其它金屬層的數目與焊盤中其它金屬層的數目可以相同，也可以不同。[0047]由於所述焊盤的頂層金屬層300形狀與所述電源線對應的頂層金屬層200形狀相匹配，因此與現有技術相比，本實施例在改變焊盤的頂層金屬層300形狀的同時，也改變了對應位置電源線的頂層金屬層200的形狀。本實施例中第二區域320的形狀為矩形，即所述焊盤的頂層金屬層300形狀為凸字型，對應位置所述電源線的頂層金屬層200形狀為凹字形。所述第二區域320的寬度可以大於所述第一區域310的寬度，也可以小於或等於所述第一區域310的寬度。所述第一區域310的寬度範圍可以包括20微米 80微米，如20微米、50微米或80微米。所述第二區域320的寬度範圍可以包括5微米飛0微米，如5微米、30微米或60微米。所述第二區域320的寬度與所述第一區域310和第二區域320的寬度之和的比值可以大於或等於十分之一，如十分之一、五分之一、三分之一、二分之一或五分之四等。所述第二區域320的長度可以小於或等於所述第一區域310的長度。作為一個具體例子，所述第一區域310的寬度W4為50微米，所述第二區域320的寬度W3為30微米，第二區域320的長度為80微米，第一區域310的長度為120微米。為達到相同尺寸的開口，現有技術中焊盤的各金屬層(包括頂層金屬層)為長度為120微米、寬度為80微米的矩形，則本實施例中焊盤的其它金屬層可以節省1200平方微米，從而可以節省對應晶片的寬度為30微米，最終大大節省晶片的面積。所述焊盤的其它金屬層的 形狀和尺寸與頂層金屬層300中第一區域310的形狀和尺寸均對應相同。所述電源線的其它金屬層的形狀為多邊形，如矩形，其與頂層金屬層200的形狀和尺寸可以不同，也可以相同。本實施例中同時改變了焊盤的頂層金屬層的形狀和位置以及相匹配的電源線的頂層金屬層的形狀，在不影響電源線正常工作的前提下，使焊盤的頂層金屬層佔用與其相匹配的電源線的頂層金屬層的部分面積，從而在不增加晶片總面積的前提下，可以提高晶片中鈍化層開口尺寸，以兼容各種封裝技術，提高集成度。實施例二結合參考圖4和圖5所示，與實施例一相比，本實施例中焊盤500包括第一區域510和第二區域520，第一區域510和第二區域520的形狀均為矩形，且第一區域510的長度和第二區域520的長度相等，其餘與實施例一均相同，在此不再贅述。本實施例中僅改變了焊盤頂層金屬層的位置和相匹配的電源線的頂層金屬層的形狀，在不影響電源線正常工作的前提下，使焊盤的頂層金屬層佔用與其相匹配的電源線的頂層金屬層的部分面積，從而在不增加晶片總面積的前提下，可以提高晶片中鈍化層開口尺寸，兼容各種封裝技術，提高集成度。實施例三結合參考圖6和圖7所示，與實施例一相比，本實施例中焊盤600包括第一區域610和第二區域620，第一區域610為矩形，但第二區域620為半圓形，其餘與實施例一均相同，在此不再贅述。[0063]本實施例中同時改變了焊盤的頂層金屬層的形狀和位置和相匹配的電源線的頂層金屬層的形狀，在不影響電源線正常工作的前提下，使焊盤的頂層金屬層佔用與其相匹配的電源線的頂層金屬層的部分面積，從而在不增加晶片總面積的前提下，可以提高晶片中鈍化層開口尺寸，兼容各種封裝技術，提高集成度。需要說明的是，在保證焊盤頂層金屬層的第一區域的長度大於或等於第二區域的平均長度的前提下，所述焊盤的第二區域還可以是其它形狀，其不限制本實用新型的保護範圍。雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，但本實用新型並非限定於此。任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護範圍應當以 權利要求所限定的範圍為準。
權利要求1.一種焊盤，包括頂層金屬層，其特徵在於，所述頂層金屬層包括第一區域和第二區域，所述第一區域和第二區域沿寬度方向連接，所述第一區域的形狀為矩形，所述第一區域的長度大於或等於所述第二區域的平均長度。
2.如權利要求1所述的焊盤，其特徵在於，還包括位於所述頂層金屬層下方的M個金屬層，所述M個金屬層的尺寸與所述第一區域的尺寸相等，所述M為大於或等於I的整數。
3.如權利要求1所述的焊盤，其特徵在於，所述第二區域的形狀為矩形。
4.如權利要求3所述的焊盤，其特徵在於，所述第二區域的寬度與所述第一區域和第二區域的寬度之和的比值大於或等於十分之一。
5.如權利要求4所述的焊盤，其特徵在於，所述第一區域的寬度範圍包括20微米10微米；所述第二區域的寬度範圍包括5微米飛O微米。
6.—種晶片,其特徵在於,包括 位於晶片邊緣區域的地線、電源線或靜電隔離環，所述地線、電源線或靜電隔離環包括頂層金屬層和其它金屬層； 多個如權利要求1至5中任一項所述的焊盤，所述焊盤位於所述地線、電源線或靜電隔離環的外圍區域，所述焊盤的頂層金屬層和所述地線、電源線或靜電隔離環的頂層金屬層位於同一層，所述焊盤的頂層金屬層形狀與所述地線、電源線或靜電隔離環對應的頂層金屬層形狀相匹配。
7.如權利要求6所述的晶片，其特徵在於，所述焊盤的頂層金屬層形狀為凸字型，對應位置所述地線、電源線或靜電隔離環的頂層金屬層形狀為凹字形。
8.如權利要求6所述的晶片，其特徵在於，還包括位於頂層金屬層上表面的鈍化層，所述鈍化層中包括多個與所述焊盤對應的開口，所述開口同時暴露出對應焊盤的部分第一區域和部分第二區域。
專利摘要本實用新型提供一種焊盤和晶片。所述焊盤包括頂層金屬層，所述頂層金屬層包括第一區域和第二區域，所述第一區域和第二區域沿寬度方向連接，所述第一區域的形狀為矩形，所述第一區域的長度大於或等於所述第二區域的平均長度。所述晶片包括位於晶片邊緣區域的地線、電源線或靜電隔離環，所述地線、電源線或靜電隔離環包括頂層金屬層和其它金屬層；多個上述的焊盤，所述焊盤位於所述地線、電源線或靜電隔離環的外圍區域，所述焊盤的頂層金屬層和所述地線、電源線或靜電隔離環的頂層金屬層位於同一層，所述焊盤的頂層金屬層形狀與所述地線、電源線或靜電隔離環對應的頂層金屬層形狀相匹配。本實用新型可以減小晶片的面積，提高集成度。
文檔編號H01L23/488GK202888158SQ201220483969
公開日2013年4月17日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者趙立新, 喬勁軒, 佔世武 申請人:格科微電子(上海)有限公司