专利名称：防止焊垫金属剥离的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防止焊垫金属剥离的装置。
当集成电路制造完成后，由形成于表面的焊垫金属层(pads)与内部电路(internal circuits)做电性连接，作为内部电路与外部信号间的介面，通常是以打线方式藉金属线完成外部电路和焊垫金属层的电性连接，其中，外部信号包括电源信号、接地信号和输入/输出信号等三种。
请参照第1图所示，其为多层金属制造过程中焊垫金属层与内部电路的关系剖面图，如图所示，于基底1上区分出内部电路区100和焊垫区102，其中，10为场氧化物，11和12分别为栅极氧化层和多晶硅栅极，13为源/漏极区，14为绝缘层，通常是以化学气相沉积形成的氧化物，16和18分别为第一金属层及第二金属层，而17为金属层间介电层，位于焊垫区的第二金属层18是焊垫金属，须经金属孔道19(metal via)与内部电路区100连接，再有，为避免第一金属层16穿刺源/漏极区13接面，造成漏电，故设一防穿刺层15于其间作为障蔽，通常，防穿刺层15是由氮化钛(TiN)构成。
然而，此防穿刺层15遍布于焊垫区100内，此类防穿刺层与氧化层14的结合性欠佳，使得切割成晶片(chip)于包装打线时(尤其是在COBChip On Board包装)易造成焊垫金属层剥离的现象，产品的合格率低。
因此，本发明的主要目的，在于提供一种防止焊垫金属剥离的装置。
本发明的另一目的，在于提供一种防止焊垫金属剥离的装置，可以分散包装打线的压力。
本发明的另一目的，在于提供一种防止焊垫金属剥离的装置，能增加箝制力量抵抗打线后上拉的拉力。
本发明的这些目的，可由提供一种防止焊垫金属剥离的装置实现，用于内部电路一基底与一外部信号之间做电性连接，该防止焊垫金属剥离的装置包括一第一介电层，设置于该基底表面；数个导电区块，互为间隔地设置于该第一介电层上，该导电区块间以导线相连，并耦接至该内部电路；一第二介电层，覆盖于该第一介电层和该导电区块上；其中，该第二介电层内具露出每一导电区块部分区域的数条孔道；一接收外部信号的焊垫金属层，设置于该第二介电层上，并经该孔道与该导电区块做电性连接。
本发明的上述目的，通过提供一种防止焊垫金属剥离的装置完成，其用于内部电路的一基底上，接收一外部信号，该防止焊垫金属剥离的装置包括一第一介电层，设置于该基底表面；数个导电区块，互为间隔地设置于该第一介电层上，一第二介电层，覆盖于该第一介电层和该导电区块上；其中，该第二介电层内具有露出每一导电区块部分区域的数条孔道；以及一焊垫金属层，设置于该第二介电层上，孔道与该导电区块做电性连接，并耦接于该外部信号与该内部电路之间。
本发明的优点在于其散布的孔道可吸收打线的压力并使之均匀分散，以介电层对导电区形成箝制力量，以平衡打完线往上拉的拉力，防止焊垫金属剥离。
以下结合附图，描述本发明的实施例，其中
图1为现有的多层金属结构中，焊垫金属和内部电路的连接剖面图；图2为本发明装置在多层金属结构中一较佳实施例的上视图；图3为图2的部分剖面图；图4为本发明的装置单层金属结构中较佳实施例的上视图；图5为图4中的部分剖面图。
请参照图2、3所示，其分别为本发明装置用于多层金属结构的一较佳实施例的上视图和部分剖面图，其中，图3仅示出如图1所示绝缘层14以上的部分。在焊垫区2的范围内，形成数个于绝缘层14上的互相隔开的金属区块21，这些金属区块21是以阵列(array)的方式排列，同时，是与图1的第一金属层16于同一制作步骤中形成的，而金属区块21之间可以是绝缘的也可以是导线相连的，另外，可以将金属区块21连接于内部电路或与其互为绝缘；再有，在金属区块21和绝缘层14上设置一金属层间介电层22(譬如是氧化物/浮法玻璃/氧化物结构做平坦化处理)，其中，金属层间介电层22内具有数条金属孔道(metal via)24，每一金属孔道24对应设置于一个金属区块21上方，用以露出每一金属区块21的部分区域，即一金属孔道24的范围包含于一金属区块21的范围内；最后，于表面形成一焊垫金属层23，并经这些金属孔道24分别与金属区块21相接触。
根据本发明的装置，焊垫金属层23底下设置金属区块21，并经孔道24与其相互连接，这样，于包装打线时，可以孔道24吸收并均匀分散来自打线的压力，以避免焊垫金属与其底下层因压力滑动产生裂痕，并以金属层间介电层21的箝住力量，及焊垫金属23透过孔道24与金属区块22的结合力，防止产生打完线后往上拉的拉力，以防止焊垫金属剥离。
同样，本发明也可用于单层金属结构中，如图4、5所示，其分别是本发明装置用于单层金属结构一较佳实施例的上视图和部分剖面图，其中，图5仅示出场氧化物10以上的部分做说明。于焊垫区4的范围内，形成数个多晶硅(或金属多晶硅)区块41于场氧化物10上，这些多晶硅区块41是以阵列的方式排列，同时，是与图1的多晶硅栅极12于同一制作步骤中形成，而多晶硅区块41之间可以是相互绝缘的也可以导线做电性连接的，另外，可以选择性地将多晶硅区块41连接至内部电路；再有，设置一介电层42于多晶硅区块41和场氧化物10上，其中，介电层42内具有数个接触窗44(contact)，设置于多晶硅区块41上方，每一接触窗44对应一个多晶硅区块41，用以露出每一多晶硅区块41的部分区域，即接触窗44的范围是位于多晶硅区块41的范围内；还有，在表面上设置一焊垫金属层43，并经这些接触窗44分别与多晶硅区块41相接。这种装置的设计，可以分散打线时压力及防止打完后产生向上拉的拉力，因而可防止焊垫金属剥离；另外，多晶硅区块结构也可应用于扩散层(diffusion)上，此时虽能分散打线时的压力，却无与打完线后拉力抗衡的箝制力量。
虽然本发明已对较佳实施例进行描述，但其是非限定的，任何熟练的技术人员，在不脱离本发明精神和范围的条件下，可作更改与润饰。
权利要求
1.一种防止焊垫金属剥离装置，用于对内部电路的一基底与一外部信号之间做电性连接，其特征在于该防止焊垫金属剥离的装置包括一第一介电层，设置于该基底表面；数个导电区块，互为间隔地设置于该第一介电层上，该导电区块间以导线相连，并耦接至该内部电路；一第二介电层，覆盖于该第一介电层和该导电区块上；其中，该第二介电层内具有露出每一导电区块部分区域的数条孔道；一接收外部信号的焊垫金属层，设置于该第二介电层上，并经该孔道与该导电区块做电性连接。
2.如权利要求1所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该导电区块是由金属构成。
3.如权利要求1所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该导电区块是多晶硅。
4.如权利要求1所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该导电区块是扩散层。
5.如权利要求3或4所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该孔道可以是接触窗。
6.如权利要求1所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该外部信号是电源信号。
7.如权利要求1所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该外部信号是接地信号。
8.如权利要求1所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该外部信号是输入/输出信号。
9.一种防止焊垫金属剥离的装置，用于内部电路的一基底上，接收一外部信号，其特征在于该装置包括一第一介电层，设置于该基底表面；数个导电区块，互为间隔地设置于该第一介电层上；一第二介电层，覆盖于该第一介电层和该导电区块上；其中，该第二介电层内具有露出每一导电区块部分区域的数条孔道；一焊垫金属层，设置于该第二介电层上，孔道与该导电区块做电性连接，并耦接于该外部信号与该内部电路之间。
10.如权利要求9所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该导电区块是由金属物质构成。
11.如权利要求9所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该导电区块是多晶硅。
12.如权利要求9所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该导电区块是扩散层。
13.如权利要求11或12所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该孔道是接触窗。
14.如权利要求9所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该外部信号是电源信号。
15.如权利要求9所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该外部信号是接地信号。
16.如权利要求9所述的防止焊垫金属剥离的装置，其特征在于，该外部信号是输入/输出信号。
全文摘要
一种防止焊垫金属剥离的装置，用于集成电路中防止焊垫金属层于包装打线时被剥离；在焊垫金属层下方构成数个导电区块，再以一介电层覆盖于此导电区块上，该介电层设置数条孔道，每一孔道的范围对应于一导电区块的范围，具有较导电区块小的面积；并以焊垫金属层覆盖于表面，并经孔道与数个导电区块做接线；这样以散布的孔道吸收来自打线的压力并使之均匀分散，并以介电层对导电区块形成箝制力量，抗衡打完线后向上拉的拉力，防止焊垫金属剥离。
文档编号H01L21/02GK1134039SQ9510506
公开日1996年10月23日 申请日期1995年4月18日 优先权日1995年4月18日
发明者萧明山 申请人:联华电子股份有限公司