專利名稱：集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊線墊片的結(jié)構(gòu)及其形成方法，尤其是有關(guān)一種適用于高頻、低噪聲集成電路(IC)的焊線墊片結(jié)構(gòu)及其形成方法，不但可以有效地隔離來(lái)自半導(dǎo)體基板的噪聲并且降低焊線墊片的等效電容值，更可以提高打線固著性。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于對(duì)于低功率、低成本無(wú)線收發(fā)器的需求與日俱增，主流集成電路(IC)技術(shù)競(jìng)相研究如何將更多的射頻功能實(shí)現(xiàn)于單一芯片上。除了讓集成電路能夠安置于集成電路封裝基板上之外，封裝基板的外部接腳所連接的外部電路必須透過(guò)焊線墊片而電性連接至集成電路。因此集成電路封裝時(shí)焊線墊片技術(shù)已成為一項(xiàng)影響良率以及產(chǎn)品品質(zhì)的重要因素。這些用來(lái)提供集成電路與外部電路之間的電性連接的焊線墊片通常是設(shè)置于集成電路晶粒(die)周圍的金屬區(qū)域。當(dāng)焊線墊片在形成時(shí)，金屬聯(lián)機(jī)必須確實(shí)與焊線墊片接觸，以連接至集成電路封裝基板的外部接腳。受限于習(xí)用的技術(shù)以及金屬聯(lián)機(jī)與焊線墊片的特性，焊線墊片經(jīng)常由于面積過(guò)大而占去過(guò)多的芯片面積，甚者，更由于過(guò)大的等效電容值而影響集成電路在高頻時(shí)的性能表現(xiàn)。
此外，因?yàn)榻陙?lái)通訊集成電路市場(chǎng)的成長(zhǎng)，集成電路的操作頻率也成指數(shù)型的成長(zhǎng)，對(duì)于通訊集成電路而言，高頻訊號(hào)的低噪聲(low noise)及低損失(low loss)一直是技術(shù)追求的目標(biāo)。
在1987年，美國(guó)專利US4,636,832“Semiconductor device with animproved bonding section”提出了一種集成電路的焊線墊片的設(shè)計(jì)方法。請(qǐng)參閱圖1所示，其為美國(guó)專利第4,636,832號(hào)中所揭露的集成電路裝置的橫截面圖，這項(xiàng)習(xí)知技術(shù)的特征在于其將半導(dǎo)體組件10放置在焊線墊片15的下方，雖然可以減少布線(layout)的面積，但是此種焊線墊片無(wú)法適用于高頻底噪聲電路，因?yàn)樵诟哳l訊號(hào)通過(guò)焊線墊片時(shí)，來(lái)自半導(dǎo)體基板20的噪聲將會(huì)直接影響高頻的訊號(hào)。
為了克服打線(bonding)時(shí)的拉力及應(yīng)力，美國(guó)專利US5,248,903“Composite bond pads for semiconductor devices”提出一種焊線墊片。請(qǐng)參閱圖2所示，其為美國(guó)專利US5,248,903所揭露的集成電路裝置的橫截面圖，焊線墊片30至少有兩層的導(dǎo)電層30a與30c以及一連接層30b，但是此種焊線墊片并不適合使用于高頻、低噪聲的訊號(hào)，因?yàn)榘雽?dǎo)體基板35的噪聲將會(huì)直接影響到訊號(hào)的品質(zhì)。
美國(guó)專利US5,502,337“Semiconductor device structure includingmultiple interconnection layers with interlayer insulating films”提出一種不同焊線墊片設(shè)技方法。請(qǐng)參閱圖3所示，其為美國(guó)專利US5,502,337所揭露的集成電路裝置的橫截面圖，其將焊線墊片40中的連接層40a安排在打線區(qū)45的外圍。而集成電路制造時(shí)會(huì)在焊線墊片40上形成一個(gè)有弧度的打線區(qū)，藉此可增加打線的固著性。然而，現(xiàn)在集成電路已經(jīng)步入次微米(submicrometer)或是深次微米(deep sub micrometer)，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)已經(jīng)是現(xiàn)在半導(dǎo)體制程的標(biāo)準(zhǔn)程序。所以此習(xí)知技術(shù)已經(jīng)無(wú)法在現(xiàn)在的制程中產(chǎn)生原本的效果，此外此技術(shù)也與先前所提的技術(shù)相同，并無(wú)法隔離由半導(dǎo)體基板50來(lái)的噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)及其形成方法，適用于高頻、低噪聲集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)上，可有效地減少焊線墊片的有效面積，并因此減少其等效電容值。
本發(fā)明的次要目的是提供一種集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)及其形成方法，可有效地隔離來(lái)自半導(dǎo)體基板的噪聲。
本發(fā)明的又一目的是提供一種集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)及其形成方法，可有效地提高打線固著性，并且避免由于打線過(guò)程中所產(chǎn)生的張力而將整個(gè)焊線墊片拉出半導(dǎo)體芯片。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)，設(shè)置于一絕緣層中，該集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)包括有一下導(dǎo)電層、一復(fù)合層結(jié)構(gòu)以及一焊墊導(dǎo)電層。
該下導(dǎo)電層設(shè)于該絕緣層內(nèi)適當(dāng)位置處，并連接至一固定電位。
該復(fù)合層結(jié)構(gòu)其系設(shè)于該絕緣層之上，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)由至少一層導(dǎo)電層與至少一層導(dǎo)電連接層交互層疊所組成。
該焊墊導(dǎo)電層設(shè)于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)之上。
為達(dá)上述的目的，本發(fā)明更提供一種集成電路焊線墊片(bond pad)的形成方法，包含下列步驟步驟(a)提供設(shè)有一絕緣層的一基板。
步驟(b)于該絕緣層內(nèi)適當(dāng)位置處形成連接至一固定電位的一下導(dǎo)電層。
步驟(c)于該絕緣層之上形成由至少一層導(dǎo)電層與至少一層導(dǎo)電連接層交互層疊所組成的一復(fù)合層結(jié)構(gòu)。
步驟(d)于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)之上形成面積大于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層面積的一焊墊導(dǎo)電層。
為了便于了解本發(fā)明的特征、目的及功能，下面結(jié)合附圖以具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是美國(guó)專利US4,636,832所揭露的集成電路裝置的橫截面圖；圖2是美國(guó)專利US5,248,903所揭露的集成電路裝置的橫截面圖；圖3是美國(guó)專利US5,502,337所揭露的集成電路裝置的橫截面圖；圖4是本發(fā)明的集成電路焊線墊片較佳實(shí)施例的上視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的集成電路焊線墊片較佳實(shí)施例圖4A-A剖面示意圖；圖6是本發(fā)明集成電路焊線墊片的形成方法較佳實(shí)施例流程示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明10-半導(dǎo)體組件；15-焊線墊片；20-基板；30-焊線墊片結(jié)構(gòu)；30a-焊線墊片上層；30b-連接層；30c-焊線墊片下層；35-基板；40-焊線墊片上層；40a-連接層；45-焊線區(qū)域；50-基板；100-復(fù)合層結(jié)構(gòu)；101，201-導(dǎo)電連接層；102，202-導(dǎo)電層；104，204-外部電路的連接處；105，205-保護(hù)層；300-下導(dǎo)電層；400-基板；500-絕緣層；600，700-焊墊導(dǎo)電層；91-提供設(shè)有一絕緣層的一基板；92-絕緣層內(nèi)形成一下導(dǎo)電層；93-絕緣層之上形成一復(fù)合層結(jié)構(gòu)；94-于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)之上形成一焊墊導(dǎo)電層；95-焊墊導(dǎo)電層上形成一保護(hù)層。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明揭露一種集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)及其形成方法，其具體實(shí)施例參閱圖式而予以說(shuō)明，圖中的相似參考數(shù)字代表相似的組件。
請(qǐng)參閱圖4及圖5所示，其是本發(fā)明集成電路焊線墊片較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)其系形于一基板400上的一絕緣層500中，該集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)系包括一下導(dǎo)電層300、一復(fù)合層結(jié)構(gòu)100以及一焊墊導(dǎo)電層600。該下導(dǎo)電層300設(shè)于該絕緣層500內(nèi)適當(dāng)位置處，其二側(cè)分別設(shè)置有層層相互堆棧的復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電層202與復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電連接層201，使得該下導(dǎo)電層300可藉有此層層相互堆棧的結(jié)構(gòu)而將電訊連接傳導(dǎo)至該絕緣層500曝露的上表面所設(shè)置的一焊墊導(dǎo)電層700，以提供進(jìn)而連接至一固定電位裝置(圖中未示)，而該焊墊導(dǎo)電層700進(jìn)而與一芯片保護(hù)層205形成打線區(qū)，此時(shí)由基板400傳來(lái)的噪聲將會(huì)由下導(dǎo)電層300進(jìn)行噪聲的隔離，并且由該焊墊導(dǎo)電層700的連接到較干凈的電源或電位。
該復(fù)合層結(jié)構(gòu)100設(shè)于該絕緣層500之上，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)100由至少一層導(dǎo)電層102與至少一層導(dǎo)電連接層101交互層疊所組成，而該焊墊導(dǎo)電層600設(shè)于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)100之上且緊鄰該絕緣層500的頂面?zhèn)龋诒景l(fā)明較佳實(shí)施例中，為了降低整個(gè)焊線墊片結(jié)構(gòu)的有效電容值，該焊墊導(dǎo)電層600是多邊形形狀結(jié)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)，且設(shè)計(jì)該導(dǎo)電層102的面積小于該焊墊導(dǎo)電層600的面積，所以可以有效地再降低與下導(dǎo)電層300之間的有效電容值，將該導(dǎo)電層102以柵狀結(jié)構(gòu)或是蜂巢結(jié)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)，可減少該導(dǎo)電層102的面積。而該導(dǎo)電連接層101還包含有復(fù)數(shù)個(gè)介電層(via)以及復(fù)數(shù)個(gè)插塞(via plug)，此導(dǎo)電連接層101結(jié)構(gòu)能夠由本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員依據(jù)上述揭露而加以變化實(shí)施，仍將不失本發(fā)明要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和范圍，故在此不多加贅述。
于本發(fā)明較佳實(shí)施例中，集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)其更包括一保護(hù)層105(passivation layer)，該保護(hù)層105設(shè)于該絕緣層500上且部分與該焊墊導(dǎo)電層600相連接，由以上設(shè)計(jì)的該復(fù)合層結(jié)構(gòu)100與該焊墊導(dǎo)電層600的電訊連接結(jié)構(gòu)進(jìn)而形成一個(gè)穩(wěn)固的打線區(qū)，可以增加打線時(shí)的拉力，使有效地提高打線固著性，并且避免由于打線過(guò)程中所產(chǎn)生的張力而將整個(gè)集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)拉出半導(dǎo)體芯片。
為使能對(duì)本發(fā)明的特征、目的及功能有更進(jìn)一步的認(rèn)知與了解，請(qǐng)參閱圖6所示，其是集成電路焊線墊片的形成方法較佳實(shí)施例流程示意圖，其中圖標(biāo)91、92、93、94以及95所示分別與本發(fā)明集成電路焊線墊片的形成方法的步驟(a)至步驟(e)相對(duì)應(yīng)。
步驟(a)提供設(shè)有一絕緣層的一基板，該絕緣層設(shè)置于該基板的上方。
步驟(b)于該絕緣層內(nèi)適當(dāng)位置處形成一下導(dǎo)電層，該下導(dǎo)電層藉由制作復(fù)數(shù)個(gè)相互堆棧的導(dǎo)電層與導(dǎo)電連接層而提供電訊連接至一焊墊導(dǎo)電層，該焊墊導(dǎo)電層還與一保護(hù)層形成打線區(qū)，使得該焊墊導(dǎo)電層的連接到較干凈的電源或電位的一固定電位。
步驟(c)于該絕緣層之上形成一復(fù)合層結(jié)構(gòu)，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)由至少一層導(dǎo)電層與至少一層導(dǎo)電連接層交互層疊所組成，且該導(dǎo)電層以柵狀結(jié)構(gòu)或是以蜂巢結(jié)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)，而該導(dǎo)電連接層還包含有復(fù)數(shù)個(gè)介電層以及復(fù)數(shù)個(gè)插塞的結(jié)構(gòu)。
步驟(d)于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)之上形成面積大于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層面積的一焊墊導(dǎo)電層，且該焊墊導(dǎo)電層是多邊形形狀結(jié)構(gòu)。
步驟(e)于該絕緣層上形成一保護(hù)層(passivation layer)，使得該焊墊導(dǎo)電層與該保護(hù)層可形成打線區(qū)。
由此本發(fā)明集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)及其形成方法，可達(dá)到減少焊線墊片的等效電容值，隔離半導(dǎo)體基板的噪聲，并且增加打線的固著性，此設(shè)計(jì)方法可以適用于高頻集成電路中達(dá)到高頻、低噪聲的要求。
唯以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化及修飾，仍將不失本發(fā)明的要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和范圍，故都應(yīng)視為本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)，設(shè)置于一絕緣層中，該集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)包括一下導(dǎo)電層，設(shè)于該絕緣層內(nèi)適當(dāng)位置處，并連接至一固定電位(電平)；一復(fù)合層結(jié)構(gòu)，設(shè)于該絕緣層之上，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)由至少一層導(dǎo)電層與至少一層導(dǎo)電連接層交互層疊組成；以及一焊墊導(dǎo)電層，設(shè)于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)之上。
2.如權(quán)利要求1所述集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)，其中該復(fù)合層結(jié)構(gòu)的最上層導(dǎo)電層的面積小于該焊墊導(dǎo)電層的面積。
3.如權(quán)利要求1所述集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)，其中該焊墊導(dǎo)電層是多邊形形狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)，其中該下導(dǎo)電層隔離該基板耦合的噪聲。
5.如權(quán)利要求1所述集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)，其中該復(fù)合層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層是柵狀結(jié)構(gòu)或?yàn)榉涑矤罱Y(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)電連接層還包含有復(fù)數(shù)個(gè)介電層(via)以及復(fù)數(shù)個(gè)插塞(via plug)。
7.一種集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)，設(shè)置于一絕緣層中，該集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)包括一復(fù)合層結(jié)構(gòu)，設(shè)于該絕緣層之上，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)由至少一層導(dǎo)電層與至少一層導(dǎo)電連接層交互層疊所組成；以及一焊墊導(dǎo)電層，設(shè)于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)之上；其中該導(dǎo)電層的面積小于該焊墊導(dǎo)電層，以提供降低該集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)等效電容值。
8.一種集成電路焊線墊片結(jié)構(gòu)，設(shè)置于一絕緣層中，該集成電路焊線墊片結(jié)構(gòu)包括一復(fù)合層結(jié)構(gòu)，設(shè)于該絕緣層之上，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)至少一層導(dǎo)電層與至少一層導(dǎo)電連接層交互層疊所組成；以及一焊墊導(dǎo)電層，設(shè)于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)之上；其中該焊墊導(dǎo)電層是多邊形形狀結(jié)構(gòu)，以提供降低該集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)等效電容值。
9.一種集成電路焊線墊片(bond pad)的形成方法，包含下列步驟(a)提供設(shè)有一絕緣層的一基板；(b)于該絕緣層內(nèi)適當(dāng)位置處形成連接至一固定電位的一下導(dǎo)電層；(c)于該絕緣層之上形成由至少一層導(dǎo)電層與至少一層導(dǎo)電連接層交互層疊所組成的一復(fù)合層結(jié)構(gòu)；(d)于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)之上形成面積大于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層面積的一焊墊導(dǎo)電層。
10.如權(quán)利要求9所述集成電路焊線墊片(bond pad)的形成方法，其中該步驟(c)的導(dǎo)電連接層還包含有復(fù)數(shù)個(gè)介電層(via)以及復(fù)數(shù)個(gè)介電層插塞(via plug)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)及其形成方法，系設(shè)置于一絕緣層中，該集成電路焊線墊片的結(jié)構(gòu)包括有一下導(dǎo)電層、一復(fù)合層結(jié)構(gòu)以及一焊墊導(dǎo)電層。該下導(dǎo)電層設(shè)于該絕緣層內(nèi)適當(dāng)位置處，并連接至一固定電位，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)設(shè)于該絕緣層之上，該復(fù)合層結(jié)構(gòu)系由至少一層導(dǎo)電層與至少一層導(dǎo)電連接層交互層疊所組成，該焊墊導(dǎo)電層設(shè)于該復(fù)合層結(jié)構(gòu)之上。
文檔編號(hào)H01L21/60GK1527382SQ0311951
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者林盈熙 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司