[發(fā)明專利]制造半導體組件和結構的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010254550.8
• 申請日: 2010-08-11
• 公開（公告）號: CN102034741A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設計）人: M·J.·塞登;F·J.·卡尼
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業(yè)有限責任公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/52
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 申發(fā)振

技術領域

本發(fā)明通常涉及半導體組件，尤其是涉及半導體組件中的金屬化系統(tǒng)。

背景技術

半導體組件包括從半導體基底制造的一個或多個半導體器件。一般來說，金屬互連在半導體基底上形成以將半導體器件彼此電連接或將其與用于將電信號傳輸到其它器件的電觸頭電連接。圖1是從硅基底12形成的現有技術半導體組件10的橫截面視圖。雖然沒有示出，半導體器件從硅基底12形成。鋁層14在硅基底12上形成，而電介質鈍化層16在鋁層14的一部分上和硅基底12上形成。金屬晶籽層(seedmetal?layer)18在鋁層14的未被電介質鈍化層16保護的部分上以及在電介質鈍化層16的一部分上形成。具有頂表面26和側表面28的銅互連物20使用電鍍技術在金屬晶籽層18上形成。無電鍍鎳金(Ni/Au)保護結構22在銅互連物20的被暴露表面上形成，其中保護結構22包括在銅互連物20上形成的鎳層23和在鎳層23上形成的金層25。鋁層14、金屬晶籽層18和銅互連物20形成金屬化系統(tǒng)24。這種方法的缺點是，當金屬晶籽層18被蝕刻掉時，它可能被過蝕刻或底切(undercut)，形成底切區(qū)域19。引起腐蝕并使半導體組件10的可靠性降低的酸或其它污染物可被捕獲在底切區(qū)域19中。另一缺點是制造流程包括兩個單獨和昂貴的電鍍過程。

圖2是另一現有技術半導體組件50的橫截面視圖。半導體組件50類似于半導體組件10，只是頂表面26和側表面28缺少保護結構22，以及電鍍金屬結構52在銅互連物20的頂表面26上形成但側表面28缺少電鍍金屬結構52。金屬結構52可為與銅互連物20接觸的電鍍金屬層53和與鎳層53接觸的電鍍層金屬層55。金屬層53可為鎳而金屬層55可為鈀，或者金屬層53可為鎳而金屬層55可為金或類似物。金層54在鎳鈀層52上形成。半導體組件50的缺點是，側表面28未被保護且對腐蝕和電遷移敏感。

因此，具有一種用于保護金屬化系統(tǒng)的方法和一種防止電遷移和腐蝕的金屬化系統(tǒng)將是有利的。該方法和結構實現起來有成本效益是進一步有利的。

發(fā)明內容

根據本發(fā)明的一個方面，提供一種用于制造半導體組件的方法，包括以下步驟：提供具有主表面的材料；在所述主表面之上形成第一導電結構；在所述第一導電結構之上形成光致抗蝕劑層；使所述光致抗蝕劑層的第一部分暴露給輻射，所述第一部分具有第一尺寸；以及使所述光致抗蝕劑層的第二部分暴露給輻射，所述第二部分具有大于所述第一尺寸的第二尺寸。

根據本發(fā)明的另一方面，提供一種用于制造半導體組件的方法，包括以下步驟：提供具有主表面的基底；在所述主表面上形成第一導電材料，所述第一導電材料具有第一邊緣和第二邊緣；在第一導電材料層之上形成第一光致抗蝕劑層；移除所述第一光致抗蝕劑層的第一部分，留下來自所述第一光致抗蝕劑層的剩余部分的第一側壁和第二側壁以及所述第一側壁和第二側壁之間的間隙；在所述第一光致抗蝕劑層的所述第一側壁和第二側壁之間的所述間隙中形成第二導電材料，所述第二導電材料具有第一邊緣和第二邊緣；在所述第一光致抗蝕劑層之上和在所述第二導電材料之上形成第二光致抗蝕劑層；移除所述第二光致抗蝕劑層的一部分和所述第一光致抗蝕劑層的第二部分，以顯露所述第二導電材料的所述第一邊緣和第二邊緣；以及在所述第二導電材料的所述第一邊緣和第二邊緣之上形成保護結構。

根據本發(fā)明的又一方面，提供一種半導體組件，包括：具有主表面的半導體材料；在所述主表面的一部分之上的導電結構；具有與所述導電結構接觸的相對的邊緣和頂表面的電互連物；以及在所述電互連物的所述頂表面和所述相對的邊緣上并在所述導電結構的一部分之上的保護結構，其中所述保護結構形成保護所述電互連物的密封。

附圖說明

結合附圖，從下面的詳細描述的閱讀中，將更好地理解本發(fā)明，在附圖中相似的參考符號表示相似的元件，且其中：

圖1是具有在半導體基底上形成的金屬化系統(tǒng)的現有技術半導體組件的橫截面視圖；

圖2是具有在半導體基底上形成的金屬化系統(tǒng)的另一現有技術半導體組件的橫截面視圖；

圖3是根據本發(fā)明的實施方式的具有在半導體基底上形成的金屬化系統(tǒng)的在早期制造階段時的半導體組件的橫截面視圖；

圖4是在后期制造階段時的圖3的半導體組件的橫截面視圖；

圖5是在后期制造階段時的圖4的半導體組件的橫截面視圖；

圖6是在后期制造階段時的圖5的半導體組件的橫截面視圖；

圖7是在后期制造階段時的圖6的半導體組件的橫截面視圖；

圖8是在后期制造階段時的圖7的半導體組件的橫截面視圖；