[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201010170232.3
• 申請日: 2010-05-04
• 公開（公告）號: CN102064155A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 陳憲偉
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/528
• 分類號: H01L23/528;H01L23/485;H01L21/768;H01L21/60
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 陳紅

技術領域

本發明是有關于一種半導體器件，特別是有關于一種半導體器件的焊墊結構。

背景技術

在半導體技術中，晶片(wafer)會經歷各種工藝以形成集成電路。集成電路的焊線路徑是由內連線結構所提供，其中內連線結構可包括多個金屬層，而這些金屬層一一由介墊層絕緣。焊墊一般形成于內連線結構上，用以進行晶片級測試以及芯片封裝(例如打線(wire?bonding)以及芯片倒裝(flip-chip))。在先進技術工藝(例如45納米、32納米以及以下)中，在內連線結構中使用低介電常數(low-k)的介電材料，可提升其效能。然而，上述低介電常數的介電材料的機械強度性質較弱，特別是金屬層受到高應力(stress)的區域，例如焊墊下方的區域，會造成剝離或龜裂。是以，金屬層的剝離或龜裂會導致器件效能不佳，而且在一些情形下會導致器件失效。

發明內容

因此，本發明的一目的是在提供一種半導體器件，其包括一半導體基材，此半導體基材具有多個微電子構件；一內連線結構形成于前述半導體基材上，其中此內連線結構包括多個金屬層及用以隔離前述金屬層的多個內金屬介電層，前述金屬層包括一頂金屬層、一底金屬層、以及設于頂金屬層與底金屬層之間的至少二金屬層；多個虛擬金屬介層窗形成于前述內金屬介電層的一或多個中，其中前述內金屬介電層設于前述至少二金屬層之間；以及一焊墊結構，其中此焊墊結構形成于前述虛擬金屬介層窗的正上方。

其次，本發明的另一目的是在提供一種半導體器件的制造方法，其包括提供一半導體基材，其中此半導體基材具行多個微電子構件；形成一內連線結構形成于前述半導體基材上，其中此內連線結構包括多個金屬層以及多個內金屬介電層，前述金屬層包括一頂金屬層、一底金屬層、以及設于頂金屬層與底金屬層之間的至少二金屬層；形成多個虛擬金屬介層窗于前述內金屬介電層的一或多個中，其中前述內金屬介電層設于至少二金屬層之間；以及形成一焊墊結構，其中此焊墊結構形成于前述虛擬金屬介層窗的正上方。

再者，本發明的又一目的是在提供一種半導體器件，其包括此半導體基材具有多個微電子構件；一內連線結構形成于前述半導體基材上，其中此內連線結構包括一頂金屬層以及一底金屬層，且此頂金屬層包括一金屬焊墊；多個虛擬金屬介層窗形成于前述內金屬介電層的一或多個中，其中前述內金屬介電層設于前述頂金屬層與底金屬層之間，前述虛擬金屬介層窗位于前述頂金屬層的金屬焊墊的下方，前述虛擬金屬介層窗建立一介層窗密度，此介層窗密度是根據位于前述頂金屬層的金屬焊墊正下方的內連線結構的一區域計算。

應用本發明的半導體器件及其制造方法，其是在焊墊結構或金屬焊墊正下方的區域內的較上層的金屬層以及內金屬介電層，設置虛擬金屬線路以及虛擬金屬介層窗，可用于例如調整局部圖案密度，以獲致更佳的研磨效果，并可強化前述區域內的內金屬介電層的機械強度，以降低中間金屬層的界面產生薄膜剝離、龜裂及/或分層的風險。

附圖說明

為讓本發明的上述和其它目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的詳細說明如下：

圖1是根據本發明的各種觀點的半導體器件的制造方法流程圖；

圖2是根掘本發明各種觀點的一實施例具有焊墊結構的半導體器件的剖面示意圖；

圖3是根據本發明各種觀點的另一實施例具有焊墊結構的半導體器件的剖面示意圖；

圖4是根據本發明各種觀點的再一實施例具有焊墊結構的半導體器件的剖面示意圖；

圖5是根據本發明各種觀點的又一實施例具有焊墊結構的半導體器件的剖面示意圖；以及

圖6至圖8是根掘實施于圖2至圖5半導體器件的各種實施例的虛擬金屬介電層的示意概圖。

【主要器件符號說明】

100：方法

102/104/106/108：方塊

200/300/400/500：半導體器件

202：半導體基材

204：內層介電層

206：接觸

210a/210b/210c/210d/210e/210f/210g/210h/210i(M1/M2/M3/M4/M5/M6/M7/M8/M9)：金屬層

220：內金屬介電層

224：金屬線路

226/602/604/702/704/802/804：虛擬金屬線路

230：金屬介層窗

235/610/710/712/810/811/812/813：虛擬金屬介層窗

240/310/410：區域

245：金屬焊墊

248：金屬焊墊