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半导体结构及其制备方法与流程

2022-10-11 13:32:12 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及集成电路技术领域,特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。


背景技术:

2.倒装芯片(file chip)是在输入/输出连接垫(i/o pad,input/output pad)上形成焊锡凸块(solder bump),然后将芯片翻转过来使焊锡凸块与基板(substrate)上的铜垫直接连接。
3.现有的焊锡凸块一般为柱状结构。然而,基板具有一定的翘曲(warpage),容易导致焊锡凸块底部出现锡裂(solder crack)或者锡桥(solder bridge),要求凸块间距(bump pitch)较大,限制i/o pad的密度。


技术实现要素:

4.基于此,本公开提供一种半导体结构及其制备方法。
5.一方面,本公开提供了一种半导体结构,包括:
6.第一阻焊层;
7.走线层,位于所述第一阻焊层上;
8.第二阻焊层,位于所述走线层上,所述第二阻焊层具有延伸至所述走线层的第二焊接孔,所述第二焊接孔的侧壁包括凸起部和凹陷部,所述凸起部和所述凹陷部围绕所述第二焊接孔设置,且在所述第二焊接孔的延伸方向上邻接。
9.在其中一个实施例中,所述凸起部和所述凹陷部均为环形结构,所述凸起部和所述凹陷部在所述第二焊接孔的延伸方向上交替层叠。
10.在其中一个实施例中,所述第二焊接孔的侧壁包括一个所述凸起部和一个所述凹陷部,且所述凹陷部位于所述凸起部和所述走线层之间。
11.在其中一个实施例中,所述凸起部在所述第二焊接孔的延伸方向上的长度为10μm~15μm,所述凹陷部在所述第二焊接孔的延伸方向上的长度为10μm~15μm。
12.在其中一个实施例中,所述凸起部和所述凹陷部均为螺旋形结构,所述凸起部和所述凹陷部在所述第二焊接孔的延伸方向上交替出现。
13.在其中一个实施例中,所述凸起部和所述凹陷部的直径差为10μm~20μm。
14.在其中一个实施例中,所述第二阻焊层的厚度为20μm~25μm。
15.在其中一个实施例中,所述第一阻焊层具有延伸至所述走线层的第一焊接孔,所述第一焊接孔为多个,多个所述第一焊接孔彼此间隔设置。
16.在其中一个实施例中,还包括:
17.焊接元件,一端设有填充于所述第二焊接孔的焊料。
18.本公开还提供了一种半导体结构的制备方法,包括:
19.提供基底,所述基底包括依次层叠的第一阻焊层、走线层和第二阻焊层;
20.于所述第二阻焊层内形成延伸至所述走线层的第二焊接孔,所述第二焊接孔的侧
壁包括凸起部和凹陷部,所述凸起部和所述凹陷部围绕所述第二焊接孔设置,且在所述第二焊接孔的延伸方向上邻接。
21.在其中一个实施例中,所述凸起部和所述凹陷部均为螺旋形结构,所述凸起部和所述凹陷部在所述第二焊接孔的延伸方向上交替出现。
22.在其中一个实施例中,于所述第二阻焊层内形成延伸至所述走线层的第二焊接孔,包括:
23.采用钻孔工具于所述第二阻焊层内形成所述第二焊接孔。
24.在其中一个实施例中,所述凸起部和所述凹陷部均为环形结构,所述凸起部和所述凹陷部在所述第二焊接孔的延伸方向上交替层叠。
25.在其中一个实施例中,所述第二阻焊层包括子阻焊层和干膜层,于所述第二阻焊层内形成延伸至所述走线层的第二焊接孔,包括:
26.采用光刻工艺于所述子阻焊层内形成延伸至所述走线层的第一通孔;
27.将干膜层粘附于所述子阻焊层上,所述干膜层的材料与所述子阻焊层的材料相同;
28.采用光刻工艺于所述干膜层内形成与所述第一通孔连通的第二通孔,所述第二通孔的开口直径小于所述第一通孔的开口直径,所述第一通孔和所述第二通孔形成所述第二焊接孔。
29.在其中一个实施例中,还包括:
30.提供一端设有焊料的焊接元件;
31.将所述焊接元件设有焊料的一端置于所述第二焊接孔内进行回流焊,以使所述焊接元件一端的焊料填满所述第二焊接孔。
32.本公开的半导体结构及其制备方法具有如下有益效果:
33.半导体结构包括依次层叠的第一阻焊层、走线层和第二阻焊层,第二阻焊层具有延伸至走线层的焊接孔,焊接孔的侧壁包括凸起部和凹陷部,凸起部和凹陷部围绕焊接孔设置,且在焊接孔的延伸方向上邻接,在这样的焊接孔中填充焊料,焊料与焊接孔之间的关系犹如螺钉与螺帽之间的关系,相互扣住而无法分离,可以利用焊接孔对焊料的阻挡作用缓冲基板翘曲的拉力,从而避免焊接孔底部出现焊料断裂,并不需要焊料在焊接孔底部铺设很大的接触面积以防止断裂,加上焊接孔可以锁住焊料而避免焊料溢出焊接孔,因此焊接孔的间距不需要太大以防止焊料连接成桥,从而可以减小焊接孔之间的间距,增加io数量。
附图说明
34.为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本公开一实施例中提供的半导体结构的剖面图;
36.图2为本公开一实施例中提供的第二焊接孔的剖面图;
37.图3为本公开一实施例中提供的半导体结构的剖面图;
38.图4为本公开一实施例中提供的第二焊接孔的剖面图;
39.图5为本公开一实施例中提供的第二焊接孔的剖面图;
40.图6为本公开一实施例中提供的第二焊接孔的剖面图;
41.图7为本公开一实施例中提供的半导体结构与相关技术中提供的半导体结构的对比图;
42.图8为本公开又一实施例中提供的半导体结构的剖面图;
43.图9为本公开一实施例中提供的半导体结构的制备方法的流程图;
44.图10为本公开一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤s804所得结构的剖视图;
45.图11为本公开一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤s804的流程图;
46.图12为本公开一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤s1002所得结构的剖视图;
47.图13为本公开一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤s1004所得结构的剖视图;
48.图14为本公开一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤s1006所得结构的剖视图;
49.图15为本公开一实施例中提供的半导体结构的制备方法的流程图。
50.附图标记说明:
51.10、第一阻焊层,11、第一焊接孔;
52.20、走线层,21、核心子层,22、第一导电层,23、第二导电层;
53.30、第二阻焊层,31、第二焊接孔,32、凸起部,33、凹陷部,34、子阻焊层,35、第一通孔,36、干膜层,37、第二通孔;
54.40、焊接元件,41、焊料;
55.1、下阻焊层,2、下导电层,3、核心层,4、上导电层,5、上阻焊层,6、焊接孔,7、焊接元件,8、焊料;
56.100、钻孔工具。
具体实施方式
57.为了便于理解本公开,下面将参照相关附图对本公开进行更全面的描述。附图中给出了本公开的首选实施例。但是,本公开可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本公开的公开内容更加透彻全面。
58.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本公开。
59.应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分,这些元件、部
件、区、层、掺杂类型和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分。因此,在不脱离本公开教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层、掺杂类型或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分;举例来说,可以将第一掺杂类型成为第二掺杂类型,且类似地,可以将第二掺杂类型成为第一掺杂类型;第一掺杂类型与第二掺杂类型为不同的掺杂类型,譬如,第一掺杂类型可以为p型且第二掺杂类型可以为n型,或第一掺杂类型可以为n型且第二掺杂类型可以为p型。
60.空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
61.在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白,当术语“组成”和/或“包括”在该说明书中使用时,可以确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。同时,在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
62.这里参考作为本公开的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述公开的实施例,这样可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的所示形状的变化。因此,本公开的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状,而是包括由于例如制造技术导致的形状偏差。例如,显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度,而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样,通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此,图中显示的区实质上是示意性的,它们的形状并不表示器件的区的实际形状,且并不限定本公开的范围。
63.请参阅图1,本公开提供一种半导体结构,该半导体结构包括第一阻焊层10、走线层20和第二阻焊层30,走线层20位于第一阻焊层10上,第二阻焊层30位于走线层20上。第二阻焊层30具有延伸至走线层20的第二焊接孔31,第二焊接孔31的侧壁包括凸起部32和凹陷部33。凸起部32和凹陷部33围绕第二焊接孔31设置,且在第二焊接孔31的延伸方向上邻接。
64.上述半导体结构包括依次层叠的第一阻焊层、走线层和第二阻焊层,第二阻焊层具有延伸至走线层的第二焊接孔,第二焊接孔的侧壁包括凸起部和凹陷部,凸起部和凹陷部围绕第二焊接孔设置,且在第二焊接孔的延伸方向上邻接,在这样的第二焊接孔中填充焊料,焊料与第二焊接孔之间的关系犹如螺钉与螺帽之间的关系,相互扣住而无法分离,可以利用第二焊接孔对焊料的阻挡作用缓冲基板翘曲的拉力,从而避免第二焊接孔底部出现焊料断裂,并不需要焊料在第二焊接孔底部铺设很大的接触面积以防止断裂,加上第二焊接孔可以锁住焊料而避免焊料溢出第二焊接孔,因此第二焊接孔的间距不需要太大以防止焊料连接成桥,从而可以减小第二焊接孔之间的间距,增加io数量。
65.其中,走线层20包括至少一条连接线,以将焊接在半导体结构上的元器件连接起
来,形成具有一定功能的电路。当走线层20包括多条连接线时,多条连接线之间可以彼此独立,也可以相互连接,还可以将多条连接线分成至少两个部分,至少两个部分之间彼此独立,每个部分内部相互连接。多条连接线之间的连接方式可以根据电路需要进行适应性变化。具体地,多条连接线可以布置在同一层,也可以布置在不同层。布置的层数可以根据多条连接线的分布位置及其连接关系进行适应性变化。当多条连接线布置在不同层时,布置不同层的连接线之间设有绝缘介质。
66.示例性地,如图1所示,走线层20包括核心子层21、以及位于核心子层21相反两侧的第一导电子层22和第二导电子层23,第一导电子层22位于核心子层21和第一阻焊层10之间,第二导电子层23位于核心子层21和第二阻焊层30之间。核心子层21包括上述连接线,第一导电子层22和第二导电子层23均包括设于连接线上的焊盘。焊盘可以提供较大的接触面积,方便焊接在半导体结构上的元器件接入连接线。
67.具体地,走线层20采用金属材料形成,如铜,第一阻焊层10和第二阻焊层30采用阻焊油墨形成,以将走线层20中的连接线包覆起来。这样一方面可以对连接线进行保护,避免连接线暴露在空气中被氧化或者受到外力冲击而断开;另一方面可以防止元器件被焊接到半导体结构上不正确的位置。另外,阻焊油墨可以填充在连接线之间,起到绝缘的作用。在实际应用中,可以在走线层20的相反两侧分别铺设阻焊油墨,从而形成第一阻焊层10和第二阻焊层30。当走线层20包括第二导电子层23时,第二焊接孔31自第二阻焊层20背离走线层20的一侧延伸至第二导电子层23上,如图1所示。
68.其中,凸起部32和凹陷部33均围绕第二焊接孔31的轴线设置,且凸起部32与第二焊接孔31的轴线之间的距离,小于凹陷部33与第二焊接孔31的轴线之间的距离。
69.在第二焊接孔31轴线的延伸方向上,凸起部32和凹陷部33交替相邻设置。例如,如图1所示,在从第二焊接孔31顶部到第二焊接孔31底部的方向上,依次设置凸起部32、凹陷部33、凸起部32、凹陷部33、凸起部32、凹陷部33、凸起部32。又如,在从第二焊接孔31顶部到第二焊接孔31底部的方向上,依次设置凸起部32、凹陷部33、凸起部32、凹陷部33、凸起部32、凹陷部33(图未示出)。再如,在从第二焊接孔31顶部到第二焊接孔31底部的方向上,依次设置凹陷部33、凸起部32、凹陷部33、凸起部32、凹陷部33、凸起部32(图未示出)。还如,在从第二焊接孔31顶部到第二焊接孔31底部的方向上,依次设置凹陷部33、凸起部32、凹陷部33、凸起部32、凹陷部33、凸起部32、凹陷部33(图未示出)。
70.具体地,第二焊接孔31顶部可以设置凸起部32,也可以设置凹陷部33。第二焊接孔31的底部可以设置凸起部32,也可以设置凹陷部33。第二焊接孔31顶部设置凸起部32时,有利于避免焊料溢出第二焊接孔;第二焊接孔31的底部设置凹陷部33,有利于增大焊料与第二焊接孔底部的接触面积,从而避免第二焊接孔底部出现焊料断裂。
71.示例性地,第二焊接孔32为多个,多个第二焊接孔32彼此间隔设置。
72.在一些实施例中,第二阻焊层30还具有延伸至走线层20的第三焊接孔(图未示出),第三焊接孔呈柱形,第三焊接孔与第二焊接孔31彼此间隔设置。
73.图2为一实施例中提供的第二焊接孔的剖面图,请参阅图2,在一些实施例中,凸起部32和凹陷部33均为环形结构,凸起部32和凹陷部33在第二焊接孔31的延伸方向上交替层叠。例如,如图2所示,在第二焊接孔31的深度从0到a处设置的是形成凸起部32的环形结构,在第二焊接孔31的深度从a到a b处设置的是形成凹陷部33的环形结构,在第二焊接孔31的
深度从a b到a b c处设置的是形成凸起部32的环形结构,在第二焊接孔31的深度从a b c到a b c d处设置的是形成凹陷部33的环形结构,在第二焊接孔31的深度从a b c d到a b c d e处设置的是形成凸起部32的环形结构。其中,a、b、c、d、e均大于0,a、c、e为形成凸起部32的环形结构在第二焊接孔31的延伸方向上的长度,b、d为形成凹陷部33的环形结构在第二焊接孔31的延伸方向上的长度。
74.上述实施例中,凸起部和凹陷部采用环形结构,且凸起部和凹陷部在第二焊接孔的延伸方向上交替层叠,可以实现凸起部和凹陷部围绕第二焊接孔设置,且在第二焊接孔的延伸方向上邻接。而且将凸起部和凹陷部两种环形结构依次层叠即可形成,工艺实现比较容易,有利于降低实现成本。
75.请参阅图3,示例性地,第二焊接孔31的侧壁包括一个凸起部32和一个凹陷部33,且凹陷部33位于凸起部32和走线层20之间,即走线层20上依次设置形成凹陷部33的环形结构、形成凸起部32的环形结构。
76.上述实施例中,第二焊接孔的侧壁包括一个凸起部和一个凹陷部,只需要依次层叠两个不同的环形结构即可形成第二焊接孔,实现成本较低。而且凹陷部位于凸起部和走线层之间,填充在第二焊接孔中的焊料会被凸起部挡住,可以利用凸起部对焊料的阻挡作用缓冲基板翘曲的拉力,从而避免第二焊接孔底部出现焊料断裂,也可以避免焊料溢出第二焊接孔,进而防止焊料在第二焊接孔之间连接成桥,最终可以减小第二焊接孔之间的间距,增加io数量。
77.在其他实施例中,第二焊接孔31的侧壁可以包括一个凸起部32和两个凹陷部33,也可以包括两个凸起部32和一个凹陷部33,还可以包括至少两个凸起部32和至少两个凹陷部33,如图2所示。
78.如图3所示,示例性地,凸起部32在第二焊接孔31的延伸方向上的长度a为10μm~15μm,如10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm等。凹陷部33在第二焊接孔31的延伸方向上的长度b为10μm~15μm,如10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm等。
79.具体地,凸起部32在第二焊接孔31的延伸方向上的长度a,可以等于凹陷部33在第二焊接孔31的延伸方向上的长度b,也可以大于凹陷部33在第二焊接孔31的延伸方向上的长度b,还可以小于凹陷部33在第二焊接孔31的延伸方向上的长度b。
80.上述实施例中,凸起部在第二焊接孔的延伸方向上的长度为10μm~15μm,凹陷部在第二焊接孔的延伸方向上的长度为10μm~15μm,可以使得形成的第二焊接孔的深度增加,较好锁定第二焊接孔内的焊料,有效避免第二焊接孔底部出现焊料断裂、以及焊料在第二焊接孔之间连接成桥。
81.在其他实施例中,第二焊接孔31的侧壁包括至少两个凸起部32时,凸起部32在第二焊接孔31的延伸方向上的总长度可以为10μm~15μm。第二焊接孔31的侧壁包括至少两个凹陷部33时,凹陷部33在第二焊接孔31的延伸方向上的总长度可以为10μm~15μm。
82.图4为一实施例中提供的第二焊接孔的剖面图,请参阅图4,在一些实施例中,凸起部32和凹陷部33均为螺旋形结构,凸起部32和凹陷部33在第二焊接孔31的延伸方向上交替出现,即第二焊接孔31为螺孔。
83.例如,如图4所示,凸起部32和凹陷部33分别为一个条状结构,且呈螺旋状绕第二焊接孔31的轴线设置。凸起部32和凹陷部33为同向螺旋,且并排绕第二焊接孔31的轴线设
置,以在第二焊接孔31的延伸方向上交替出现。
84.又如,如图5所示,凸起部32包括多个条状结构,多个条状结构彼此间隔且以螺旋形绕第二焊接孔31的轴线设置。第二焊接孔31的侧壁除凸起部32所在区域之外的区域形成凹陷部33,凹陷部33位于凸起部32之间,也以螺旋形绕第二焊接孔31的轴线设置,且与凸起部32在第二焊接孔31的延伸方向上交替出现。
85.再如,如图6所示,凹陷部33包括多个条状结构,多个条状结构彼此间隔且以螺旋形绕第二焊接孔31的轴线设置。第二焊接孔31的侧壁除凹陷部33所在区域之外的区域形成凸起部32,凸起部32位于凹陷部33之间,也以螺旋形绕第二焊接孔31的轴线设置,且与凹陷部33在第二焊接孔31的延伸方向上交替出现。
86.上述实施例中,凸起部和凹陷部均为螺旋形结构,凸起部和凹陷部在第二焊接孔的延伸方向上交替出现,可以实现凸起部和凹陷部围绕第二焊接孔设置,且在第二焊接孔的延伸方向上邻接。而且凸起部和凹陷部为在第二焊接孔的延伸方向上交替出现的螺旋形结构,可以一次成型,特别适用于第二焊接孔的侧壁包括多个凸起部和多个凹陷部的情况。
87.在一些实施例中,凸起部32和凹陷部33的直径差为10μm~20μm,如10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm等。
88.其中,凸起部32的直径为第二焊接孔31在凸起部32处的直径,凹陷部33的直径为第二焊接孔31在凹陷部33处的直径,凸起部32和凹陷部33的直径差为凹陷部33的直径减去凸起部32的直径。
89.上述实施例中,凸起部和凹陷部的直径差为10μm~20μm,可以较好锁定第二焊接孔内的焊料,有效避免第二焊接孔底部出现焊料断裂、以及焊料在第二焊接孔之间连接成桥。
90.在一些实施例中,第二阻焊层30的厚度为20μm~25μm,如20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm等。
91.其中,第二阻焊层30的厚度为第二阻焊层30在第二焊接孔31的延伸方向上的长度。
92.上述实施例中,第二阻焊层的厚度为20μm~25μm,与现有的阻焊层相比,厚度有所增加(现有阻焊层的厚度为10μm~15μm),一方面有利于在第二焊接孔的侧壁上形成凸起部和凹陷部,另一方面可以进一步避免焊料溢出第二焊接孔。
93.请参阅图7,在一些实施例中,该半导体结构还包括焊接元件40,焊接元件40的一端设有填充于第二焊接孔31的焊料41。
94.在实际应用中,如图7所示,先将焊接元件40设有焊料41的一端对准第二焊接孔31,再将焊接元件40设有焊料41的一端插入第二焊接孔31中,焊料41熔融之后自动填满第二焊接孔31,第二焊接孔31的侧壁包括凸起部32和凹陷部33,凸起部32和凹陷部33围绕第二焊接孔31设置,且在第二焊接孔31的延伸方向上邻接,可以将焊料41锁定在第二焊接孔31中。
95.图7为一实施例中提供的半导体结构与相关技术中提供的半导体结构的对比图,请参阅图7,相关技术中的半导体结构包括依次层叠的下阻焊层1、下导电层2、核心层3、上导电层4、上阻焊层5,上阻焊层5具有延伸至上导电层4的焊接孔6。焊接孔6为多个,多个焊接孔6彼此间隔设置,且每个焊接孔6呈柱形。将焊接元件7设有焊料8的一端插入焊接孔6
中,焊料8熔融之后会填满焊接孔6。由于焊接孔6底部的焊料8会受到基板翘曲的影响而出现断裂,因此焊接孔6的设置面积较大,以增大焊料8在焊接孔6底部的接触面积,从而避免焊接孔6底部的焊料8出现断裂。又由于焊料8会溢出焊接孔6连接成桥,因此焊接孔6之间的距离也较大,以避免焊料8在焊接孔6之间连接成桥。综上,相邻两个焊接孔6之间的距离c较大。
96.在本公开实施例中提供的半导体结构中,第二焊接孔31的侧壁包括凸起部32和凹陷部33,凸起部32和凹陷部33围绕第二焊接孔31设置,且在第二焊接孔31的延伸方向上邻接。将焊接元件40设有焊料41的一端插入第二焊接孔31中,焊料41熔融之后会填满第二焊接孔31,此时焊料41与第二焊接孔31之间的关系犹如螺钉与螺帽之间的关系,相互扣住而无法分离。因此,可以利用第二焊接孔31对焊料41的阻挡作用缓冲基板翘曲的拉力,从而避免第二焊接孔31底部出现焊料断裂,并不需要焊料41在第二焊接孔31底部铺设很大的接触面积以防止断裂。而且第二焊接孔31可以锁住焊料41而避免焊料41溢出第二焊接孔31,因此也不需要第二焊接孔31的间距很大以防止焊料41连接成桥。综上,相邻两个第二焊接孔31之间的距离d可以小于相邻两个焊接孔6之间的距离c,有利于提升半导体结构的集成度。
97.在一些实施例中,第一阻焊层10具有延伸至走线层20的第一焊接孔11,如图8所示,示例性的,第一阻焊层10可以和第二阻焊层30的厚度相同,即第一焊接孔11和第二焊接孔31的深度相同。
98.上述实施例中,第一阻焊层具有延伸至走线层的第一焊接孔,第二阻焊层具有延伸至走线层的第二焊接孔,半导体结构可以进行双面焊接,有利于焊接元器件的排布和集成。
99.具体地,第一焊接孔11在走线层20上的正投影,可以与第二焊接孔31在走线层20上的正投影完全重合,也可以与第二焊接孔31在走线层20上的正投影部分重合,还可以与第二焊接孔31在走线层20上的正投影不重合。
100.示例性地,第一焊接孔11为多个,多个第一焊接孔11彼此间隔设置。
101.示例性地,第一焊接孔11可以呈柱形,也可以与第二焊接孔31类似,侧壁包括凸起部和凹陷部等,在此不再详述。
102.基于同样的公开构思,请参阅图9,本公开还提供一种半导体结构的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
103.步骤s902,提供基底,基底包括依次层叠的第一阻焊层、走线层和第二阻焊层。
104.步骤s904,于第二阻焊层内形成延伸至走线层的第二焊接孔,第二焊接孔的侧壁包括凸起部和凹陷部,凸起部和凹陷部围绕第二焊接孔设置,且在第二焊接孔的延伸方向上邻接。
105.上述半导体结构的制备方法,先提供基底,基底包括依次层叠的第一阻焊层、走线层和第二阻焊层,再在第二阻焊层内形成延伸至走线层的第二焊接孔,第二焊接孔的侧壁包括凸起部和凹陷部,凸起部和凹陷部围绕第二焊接孔设置,且在第二焊接孔的延伸方向上邻接,在这样的第二焊接孔中填充焊料,焊料与第二焊接孔之间的关系犹如螺钉与螺帽之间的关系,相互扣住而无法分离,可以利用第二焊接孔对焊料的阻挡作用缓冲基板翘曲的拉力,从而避免第二焊接孔底部出现焊料断裂,并不需要焊料在第二焊接孔底部铺设很大的接触面积以防止断裂,加上第二焊接孔可以锁住焊料而避免焊料溢出第二焊接孔,因
此第二焊接孔的间距不需要太大以防止焊料连接成桥,从而可以减小第二焊接孔之间的间距,增加io数量。
106.在一些实施例中,凸起部和凹陷部均为螺旋形结构,凸起部和凹陷部在第二焊接孔的延伸方向上交替出现。
107.示例性地,步骤s904包括:采用钻孔工具于第二阻焊层内形成第二焊接孔。
108.请参阅图10,钻孔工具100的钻头上设有螺纹,可以在第二阻焊层30内钻出焊接孔的同时,在焊接孔的侧壁上形成凸起部和凹陷部。
109.在其他实施例中,也可以先用钻孔工具在第二阻焊层内开设柱形焊接孔,再在柱形焊接孔的侧壁上刻蚀形成凸起部和凹陷部。
110.在一些实施例中,凸起部和凹陷部均为环形结构,凸起部和凹陷部在第二焊接孔的延伸方向上交替层叠。
111.示例性地,第二阻焊层包括子阻焊层和干膜层。
112.相应地,请参阅图11,步骤s904包括:
113.步骤s1102,采用光刻工艺于子阻焊层内形成延伸至走线层的第一通孔。
114.图12为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤s1002所得结构的剖视图,请参阅图12,子阻焊层34内形成有延伸至第二导电层23的第一通孔35。
115.步骤s1104,将干膜层粘附于子阻焊层上,干膜层的材料与子阻焊层的材料相同。
116.图13为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤s1004所得结构的剖视图,请参阅图13,子阻焊层34上铺设有干膜层36。
117.步骤s1106,采用光刻工艺于干膜层内形成与第一通孔连通的第二通孔,第二通孔的开口直径小于第一通孔的开口直径,第一通孔和第二通孔形成第二焊接孔。
118.图14为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤s1006所得结构的剖视图,请参阅图14,干膜层36内形成有与第一通孔35连通的第二通孔37,第二通孔37的开口直径小于第一通孔35的开口直径,使得子阻焊层34形成凹陷部33,干膜层36形成凸起部32,第一通孔35和第二通孔37组成第二焊接孔31。
119.上述实施例中,先在子阻焊层内形成延伸至走线层的第一通孔,然后将干膜层粘附于子阻焊层上,最后在干膜层内形成与第一通孔连通的第二通孔。由于干膜层是整个直接贴在子阻焊层上的,因此干膜层不会填充到第一通孔中,再在干膜层内形成与第一通孔连通的第二通孔,即可通过第一通孔和第二通孔形成侧壁包括凸起部和凹陷部的第二焊接孔。
120.在其他实施例中,第二焊接孔的侧壁包括至少两个凸起部和/或凹陷部时,可以多次将干膜层粘附于子阻焊层上,并于干膜层内形成通孔,多层干膜层中形成的通孔与子阻焊层内形成的通孔一起形成第二焊接孔。而且相邻两个通孔的开口直径不同,因此形成的第二焊接孔的侧壁包括凸起部和凹陷部。
121.在一些实施例中,请参阅图15,该制备方法还包括:
122.步骤s1502,提供一端设有焊料的焊接元件。
123.步骤s1504,将焊接元件设有焊料的一端置于第二焊接孔内进行回流焊,以使焊接元件一端的焊料填满第二焊接孔。
124.上述实施例中,先提供一端设有焊料的焊接元件,再将焊接元件设有焊料的一端
置于第二焊接孔内进行回流焊,即可使焊接元件一端的焊料填满第二焊接孔。由于第二焊接孔的侧壁包括凸起部和凹陷部,凸起部和凹陷部围绕第二焊接孔设置,且在第二焊接孔的延伸方向上邻接,因此焊料与第二焊接孔之间的关系犹如螺钉与螺帽之间的关系,相互扣住而无法分离,可以利用第二焊接孔对焊料的阻挡作用缓冲基板翘曲的拉力,从而避免第二焊接孔底部出现焊料断裂,并不需要焊料在第二焊接孔底部铺设很大的接触面积以防止断裂,加上第二焊接孔可以锁住焊料而避免焊料溢出第二焊接孔,因此第二焊接孔的间距不需要太大以防止焊料连接成桥,从而可以减小第二焊接孔之间的间距,增加io数量。
125.应该理解的是,虽然图9、11、15的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图9、11、15中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
126.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
127.以上所述实施例仅表达了本公开的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对公开专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本公开构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本公开的保护范围。因此,本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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