[發明專利]銅柱或凸塊直接在FET上的FET構造

在審

• 申請號: 202180084548.7
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN116601745A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: M·K·杰恩
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H01L21/335
• 分類號: H01L21/335
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 李尚穎

1.一種半導體器件，包括：

襯底，所述襯底包括半導體材料；

半導體部件，所述半導體部件延伸到所述半導體材料中；

在所述半導體部件上的互連區域；

在所述互連區域中的頂部金屬層；

在所述頂部金屬層上的保護性電介質層；

在所述頂部金屬層中的第一頂部金屬互連引線；

在所述頂部金屬層中的第二頂部金屬互連引線；

穿過所述保護性電介質層的頂部金屬過孔，所述頂部金屬過孔接觸所述第一頂部金屬互連引線；以及

電連接至所述頂部金屬過孔的金屬柱；

其中：

所述金屬柱在所述第二頂部金屬互連引線的一部分上延伸；

所述保護性電介質層將所述金屬柱與所述第二頂部金屬互連引線分隔開；并且

所述半導體器件沒有穿過所述保護性電介質層從所述金屬柱到所述第二頂部金屬互連引線的直接電連接。

2.如權利要求1所述的半導體器件，其中，所述金屬柱包括在所述金屬柱下面的阻擋子層，所述阻擋子層包括選自由鈦、鉭、鎢、氮化鈦和氮化鉭組成的組中的材料。

3.如權利要求1所述的半導體器件，其中，所述金屬柱包括選自由銅和鎳組成的組中的材料。

4.如權利要求1所述的半導體器件，其中，金屬層將所述頂部金屬過孔電連接至所述金屬柱，所述金屬層包括選自由銅和鋁組成的組中的材料。

5.如權利要求1所述的半導體器件，其中，所述金屬柱包含在所述金屬柱上的帽；所述帽包括選自由錫、鋅、銻、銅、銀、鉍、鉛和銦組成的組中的材料。

6.如權利要求1所述的半導體器件，其中，所述保護性電介質層包括在所述頂部金屬層上的第一子層，并且包括在所述第一子層上的第二子層，其中，所述第一子層包括的材料選自由二氧化硅和氮氧化硅組成的組，并且所述第二子層包括選自由氮氧化硅和氮化硅組成的組中的材料。

7.如權利要求1所述的半導體器件，其中，所述保護性電介質層包括選自由氮氧化硅和氮化硅組成的組中的電介質材料。

8.如權利要求1所述的半導體器件，其中，所述保護性電介質層包括在所述頂部金屬層上的蝕刻停止子層。

9.如權利要求1所述的半導體器件，其中，所述第一頂部金屬互連引線包括第一區段和第二區段，其中所述第二頂部金屬互連引線位于所述第一區段與所述第二區段之間，并且其中，頂部金屬過孔的第一子組連接在所述金屬柱與所述第一區段之間，并且頂部金屬過孔的第二子組連接在所述金屬柱與所述第二區段之間。

10.一種形成半導體器件的方法，所述方法包括：

形成延伸到器件襯底的半導體材料中的半導體器件；

在所述半導體器件上形成互連區域，所述互連區域包括頂部金屬層；

在所述頂部金屬層中形成第一頂部金屬互連引線，并且在所述頂部金屬層中鄰近于所述第一頂部金屬互連引線形成第二頂部金屬互連引線；

在所述頂部金屬層上形成保護性電介質層；

去除在所述保護性電介質層中的頂部過孔開口中的所述保護性電介質層以暴露出所述第一頂部金屬互連引線的一部分；

在所述頂部過孔開口中形成接觸所述第一頂部金屬互連引線的頂部金屬過孔；以及

在所述頂部金屬過孔上形成金屬柱；

其中：

所述金屬柱在所述第二頂部金屬互連引線的一部分上延伸；

所述保護性電介質層將所述金屬柱與所述第二頂部金屬互連引線分隔開；并且

所述半導體器件沒有穿過所述保護性電介質層從所述金屬柱到所述第二頂部金屬互連引線的直接電連接。

11.如權利要求10所述的方法，其中，形成金屬柱包括在所述金屬柱上形成阻擋子層，所述阻擋子層包括選自由鈦、鉭、鎢、氮化鈦和氮化鉭組成的組中的材料。