[实用新型]半导体器件

说明书

技术领域

本说明书涉及制造半导体器件。

一个或多个实施例可以应用于例如减小例如用于汽车和消费产品的集成电路中的热机械应力。

背景技术

各种类型的集成电路(IC)可以采用诸如BCD(双极-CMOS-DMOS)技术的技术。

BCD技术可以有利地例如用于制造具有功率电子器件和逻辑控制电子器件的集成电路。BCD技术提供了一系列硅工艺，每一个硅工艺将三个不同工艺技术的力量组合至单个芯片上：用于精确模拟功能的双极，用于数字设计的CMOS(互补金属氧化物半导体)，以及用于功率和高电压元件的DMOS(双扩散金属氧化物半导体)。

实施BCD技术可以包括被称为再分布层(RDL)的顶层铜金属互连。

例如由引线键合和封装工艺期间的热弹性耦合和应力所引起的、钝化和中间绝缘层对于可靠性的阻碍问题可以呈现需要关注的因素。

在制造IC中可以使用氮化硅(SiN)或碳化硅(SiC)以提供用于微芯片的钝化层，例如以提供抵抗水分子以及微电子器件中腐蚀和不稳定性的其他来源的阻挡层。

在诸如Cu(铜)RDL顶部金属化结构的金属化结构的结构角部中，由于不同材料之间的热机械失配可以引起应力，该不同的材料例如阻挡层(钛-钨(TiW)，钽(Ta)，氮化钽(TaN))、金属化结构包覆层(镍-钯(Ni-Pd)，镍-钯-金(Ni-Pd-Au)，镍-金(Ni-Au))，钝化层(SiN，SiC)三相点)。

实用新型内容

一个或多个实施例用于对克服钝化层上表面中在Cu RDL结构的边缘处(例如，在角部处)的钝化应力作出贡献。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种半导体器件，其特征在于，包括：第一层，具有边缘区域；金属化结构，具有面向所述第一层的边缘区域而并未接触所述边缘区域的外围部分。

在一个实施例中，所述金属化结构包括：金属化结构本体，以及在所述本体上的外表面涂层，其中所述边缘区域面向所述外围部分而在所述金属化结构本体和所述外表面涂层之间没有接触界面。

在一个实施例中，该半导体器件进一步包括阻挡层，所述阻挡层在所述金属化结构本体下方并且邻接所述外表面涂层，所述阻挡层和外表面涂层一起完全围绕所述金属化结构本体。

在一个实施例中，所述第一层包括钝化层以及在所述钝化层上的阻挡层。

在一个实施例中，所述阻挡层在所述金属化结构本体下方延伸。

在一个实施例中，所述阻挡层仅在所述边缘区域处在所述钝化层上延伸。

在一个实施例中，所述钝化层包括电介质钝化层，和/或所述阻挡层包括钛钨。

在一个实施例中，所述金属化结构包括Cu-RDL金属化结构。

根据本申请实施例的另一方面，提供一种半导体器件，其特征在于，包括：电介质层；钝化层，在所述电介质层上，所述钝化层具有边缘区域；第一金属化结构层，在穿过所述钝化层的过孔中延伸；以及第二金属化结构层，涂覆所述第一金属化结构层的顶表面并且具有涂覆所述第一金属化结构层的侧表面的外围部分，所述外围部分具有面向所述钝化层的所述边缘区域而并未接触所述边缘区域的端部。

在一个实施例中，该半导体器件进一步包括阻挡层，所述阻挡层在所述第一金属化结构层下方并且邻接所述第二金属化结构层，所述阻挡层和第二金属化结构层一起完全围绕所述第一金属化结构层。

在一个实施例中，该半导体器件进一步包括第三金属化结构层，所述第三金属化结构层涂覆所述第二金属化结构层的外表面，所述第三金属化结构层具有涂覆所述第二金属化结构层的所述外围部分的外围部分并且具有面向所述钝化层的所述边缘区域而并未接触所述边缘区域的端部。

一个或多个实施例可以通过省略“三相点”、例如通过将包覆阻挡层(例如，镍-TiW)界面与钝化层(例如，SiN，SiC)的顶表面去耦合而导致SiN钝化层应力的减小。

一个或多个实施例可以包括修改例如Cu RDL工艺流程，包括添加牺牲绝缘层以在钝化层与例如镍之间产生间隙。

在一个或多个实施例中，可以借由可以维持由镍(Ni)完全覆盖铜(Cu)的工艺流程实现提高的钝化鲁棒性，以防止铜迁移而无需改变材料和相关界面。

一个或多个实施例可以包括双阻挡层(例如，TiW)，该双阻挡层被适配用于通过避免存在用于钝化层临界应力的“三相点”而去耦合镍和钝化层。

一个或多个实施例可以包括双铜阻挡层沉积，在镍和钝化层之间存在间隙，在与钝化层接触的铜阻挡层上没有镍生长。