[發明專利]利用單一金屬化的焊盤下的器件

無效

• 申請號: 200910056526.0
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN101996993A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 劉志綱;俞大立
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L23/528;H01L23/485
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 王安武;南霆

技術領域

本發明涉及集成電路及其用于半導體器件制造的處理。更具體地，本發明提供用于制造用于先進集成電路器件的焊盤結構的方法和結構。然而，應該認識到本發明具有更加廣泛的可應用性。

背景技術

集成電路已經從制造在單個硅芯片上的少數的互連器件發展到數百萬個器件。傳統集成電路提供的性能和復雜度已遠遠超過了當初的想象。為了實現復雜度和電路密度(即，能夠被安置到給定芯片面積上的器件的數量)的提高，對于每一代集成電路，最小器件線寬的尺寸(也被稱為器件“幾何”)變得越來越小。

不斷增大的電路密度已不僅提高了集成電路的復雜度和性能，而且也為客戶提供了更低成本的部件。集成電路或者芯片制造工廠可能花費成百上千萬，甚至十幾億美元。每一制造企業具有一定的生產量，而每片晶片上也將會有一定數量的集成電路。因此，通過制造更小的個體集成電路器件，每片晶片上可以制造更多的器件，這樣就可以增加制造企業的產量。要使器件更小總是很有挑戰性的，因為每一種用于制造半導體器件的工藝都存在限制。那也就是說，一種給定的工藝通常只能加工到某一特定的線寬尺寸，于是不是工藝就是器件布局需要被改變。此外，隨著器件要求越來越快的設計，工藝限制會伴隨特定的傳統工藝和材料而存在。

這樣的工藝的示例是集成電路器件的焊盤結構的制造。這樣的焊盤結構已經習慣上變得越來越小，并且占據硅真實面積(real?estate)的更小的區域。雖然已經有了明顯的提高，但是這樣的焊盤設計仍然具有許多限制。僅僅作為示例，這些設計必須變得越來越小而仍然要提供足夠的機械性能來支撐焊線結構。焊盤設計常常剝落并導致其他的質量和可靠性問題。此外，使用焊盤之下器件的傳統焊盤設計常常要求附加的緩沖層，這需要復雜的制造工藝和結構。在本說明書中，更具體地在下文中可以找到傳統高電壓半導體器件的這些和其他的限制。

從上面看出，用于處理半導體器件的改進技術是人們所需要的。

發明內容

本發明涉及集成電路及其用于半導體器件制造的處理。更具體地，本發明提供用于制造用于先進集成電路器件的焊盤結構的方法和結構。然而，應該認識到本發明具有更加廣泛的可應用性。

在具體的實施例中，本發明提供一種集成電路器件。該器件具有半導體襯底和形成在所述半導體襯底上的多個有源MOS器件。層間電介質層上覆于所述多個有源MOS器件。在所述層間電介質層上以及至少一個所述有源器件的直接上方形成至少一個單一金屬焊盤。鈍化層具有開口，所述開口形成在所述至少一個單一金屬焊盤的上方。在所述多個有源MOS器件和所述至少一個單一金屬焊盤之間形成無緩沖金屬層區域。所述無緩沖金屬層區域在整個的所述層間電介質層之中。在所述單一金屬焊盤的下面，所述層間電介質層不含所述緩沖金屬層。優選地，所述單一金屬焊盤的特征是具有四個邊角的正方形，其中所述邊角的每一個具有角部切除區域。

在另一個具體實施例中，本發明提供一種集成電路器件，該器件包括改進的焊盤結構。該器件具有半導體襯底。多個有源MOS器件形成在所述半導體襯底上。該器件具有上覆于所述多個有源MOS器件的層間電介質層和形成在所述層間電介質層上以及至少一個所述有源器件的直接上方的至少一個單一金屬焊盤。在正方形的所述至少一個單一金屬焊盤上形成至少四個邊角區域。在所述四個邊角區域的每一個上形成成角度切除區域。優選地，所述成角度切除區域處在所述至少一個單一金屬焊盤的正方形的周邊。在所述至少一個單一金屬焊盤上方形成具有開口的鈍化層。該器件具有在所述多個有源MOS器件和所述至少一個單一金屬焊盤之間的無緩沖金屬層區域。所述無緩沖金屬層區域處在整個的所述層間電介質層中。在所述單一金屬焊盤下面，所述層間電介質層基本不含所述緩沖金屬層。

較傳統技術，通過本發明獲得了的很多優點。例如，本技術為使用依賴于傳統技術的工藝提供了便利。在一些實施例中，本方法提供了每個晶片的按管芯計的更高的器件產率。此外，本方法提供了與傳統工藝技術兼容而不用對傳統設備和工藝進行實質修改的工藝。優選地，本發明提供了不會在焊接過程后剝落或者裂縫的改進的焊盤結構。此外，本發明提供無緩沖層間電介質區域，其允許布線附加的導線層。依據實施例，可以獲得這些優點中的一個或多個。這些優點或其他優點將在本說明書全文中并且更具體地在下文中，進行更多的描述。

參考后面的詳細說明和附圖，可以更全面地了解本發明的各種其他目的、特征和優點。

附圖說明

圖1是用于焊盤構造之下器件的傳統焊盤結構的簡化的橫截面視圖。

圖2是用于焊盤構造之下器件的傳統焊盤結構的簡化的俯視圖。