[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、電子裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710146656.8
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN108573914B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鳳蓮;倪景華
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 高偉;馮永貞

本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、電子裝置。所述方法包括：提供基底，在所述基底上形成有超低K介電層以及嵌于所述超低K介電層中并露出頂部表面的互連結(jié)構(gòu)；在所述超低K介電層和所述互連結(jié)構(gòu)上形成覆蓋層，以覆蓋所述超低K介電層和所述互連結(jié)構(gòu)；執(zhí)行熱固化步驟，以消除所述互連結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力。本發(fā)明通過熱固化處理可以改善器件的與時(shí)間相關(guān)電介質(zhì)擊穿(time dependent dielectric breakdown，TDDB)性能，進(jìn)一步提高器件的性能和良率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、電子裝置。

背景技術(shù)

隨著集成電路技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，芯片上將集成更多器件，芯片也將采用更快的速度。在這些要求的推進(jìn)下，器件的幾何尺寸將不斷縮小，在芯片的制造工藝中不斷采用新材料、新技術(shù)和新的制造工藝。

后段制程(The back end of line,BEOL)中焊接線結(jié)合技術(shù)是一種廣泛使用的方法，用于將具有電路的半導(dǎo)體管芯連接到原件封裝上的引腳。在后段制程(BEOL)中的包括很多層，其中焊盤結(jié)構(gòu)中與基底上有源或無源器件相連的金屬疊層中包括若干金屬層和相鄰金屬層之間的通孔，其中所述金屬層和通孔交替設(shè)置進(jìn)而形成金屬互連結(jié)構(gòu)，以完成器件的電連接。

其中，所述互連結(jié)構(gòu)形成于介電層中，例如超低K介電層(Ultra low-k，ULK)，所述ULK由于其具有多孔等性能，其K值在2.5附近，可以提高器件接觸電阻的延遲性能，因而得到廣泛應(yīng)用，但是目前所述方法制備得到的器件大都存在與時(shí)間相關(guān)電介質(zhì)擊穿(timedependent dielectric breakdown，TDDB)性能差的問題。

基于上述原因，需要對目前所述半導(dǎo)體器件的制備方法做進(jìn)一步的改進(jìn)，以便消除上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

為了克服目前存在的問題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括：

基底；

超低K介電層，位于所述基底上；

互連結(jié)構(gòu)，嵌于所述超低K介電層中并且露出所述互連結(jié)構(gòu)的頂部表面；

覆蓋層，位于所述超低K介電層和所述互連結(jié)構(gòu)上；

其中，所述互連結(jié)構(gòu)和所述覆蓋層經(jīng)熱固化處理得到，以消除所述互連結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力。

可選地，所述覆蓋層包括依次堆疊的第一層和第二層。

可選地，所述覆蓋層的厚度為100埃～800埃。

可選地，所述覆蓋層包括含碳的氮化硅材料。

可選地，所述半導(dǎo)體器件還包括：

鈍化層，位于所述覆蓋層上；

頂部金屬層和/或頂部通孔，形成于所述鈍化層中并與所述互連結(jié)構(gòu)電連接。

可選地，所述鈍化層包括正硅酸乙酯層。

可選地，所述超低K介電層的K值在2.5以下。

本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，所述方法包括：

提供基底，在所述基底上形成有超低K介電層以及嵌于所述超低K介電層中并露出頂部表面的互連結(jié)構(gòu)；

在所述超低K介電層和所述互連結(jié)構(gòu)上形成覆蓋層，以覆蓋所述超低K介電層和所述互連結(jié)構(gòu)；