本發(fā)明涉及半導體，特別涉及一種金屬焊盤結構及其制備方法。

背景技術：

1、隨著半導體技術的進步，半導體器件的制備工藝不斷向更高集成度的工藝制程發(fā)展。在更高集成度的制程工藝中，其核心區(qū)通常采用具有高介電常數(shù)柵介質層的金屬柵，通?？s寫為hkmg，其中hk表示高介電常數(shù)(hk)的柵介質層，mg表示金屬柵；而在一些情況下，由于外圍區(qū)(即io區(qū)，包括p型外圍區(qū)及n型外圍區(qū))的電壓及電流較大，且其集成度需求低于核心區(qū)集成度的前提下，仍然在外圍區(qū)采用氧化硅柵介層多晶硅柵極，以節(jié)省低節(jié)點的工藝資源。

2、在上述半導體器件的頂層設置金屬焊盤以電性引出，在對部分具有hkmg(高介電常數(shù)介質層的金屬柵極)的半導體器件進行re(radiated?emission，輻射發(fā)射)測試時，發(fā)現(xiàn)n型外圍區(qū)(例如采用氧化硅柵介層多晶硅柵極)較容易存在漏電情況，并使得半導體器件的n型外圍區(qū)的可靠性測試失敗(re測試失敗)，進而影響整個半導體器件的可靠性。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種金屬焊盤結構及其制備方法，用以提高半導體器件的可靠性。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的金屬焊盤的制備方法，包括：

3、提供襯底，所述襯底中形成有金屬線及覆蓋所述金屬線的層間介質層；

4、在所述金屬線上的層間介質層中形成第一開口暴露所述金屬線的表面，且所述第一開口的底部設有分隔圖形覆蓋所述金屬線的部分表面；

5、形成第一焊盤層順形地覆蓋所述層間介質層的表面、所述第一開口的內壁及所述分隔圖形的外壁；

6、去除所述分隔圖形上的第一焊盤層及所述分隔圖形，以在所述第一開口的第一焊盤層中形成第二開口，并暴露所述金屬線的表面；

7、形成第二焊盤層順形地覆蓋所述第一焊盤層及所述第二開口的內壁，并以所述第一焊盤層及所述第二焊盤層作為所述金屬焊盤。

8、可選的，所述層間介質層包括依次覆蓋所述金屬線的第一介質層及第二介質層，所述分隔圖形由所述第一介質層形成，且所述分隔圖形位于所述第一開口的底部中間位置。

9、可選的，形成所述第一開口的步驟包括：

10、對所述金屬線上方的第二介質層執(zhí)行圖形化工藝，形成第三開口暴露所述第一介質層的表面，所述第三開口的開口尺寸與所述第一開口的開口尺寸相同；

11、對所述第三開口內的第一介質層執(zhí)行圖形化工藝，形成至少兩個第四開口暴露所述金屬線的表面，以所述第四開口之間的第一介質層作為所述分隔圖形，并以所述第三開口及所述第四開口構成所述第一開口。

12、可選的，所述分隔圖形呈一字狀、十字狀或網(wǎng)格狀。

13、可選的，所述第一焊盤層及所述第二焊盤層的材質均包括金屬鋁。

14、可選的，所述金屬線的材質包括金屬銅，在形成所述第一焊盤層和/或所述第二焊盤層前，還形成氮化鈦層和氮化鉭層作為金屬阻擋層。

15、可選的，所述金屬焊盤具有預設厚度，所述第一焊盤層的厚度為所述預設厚度的三分之一至三分之二。

16、可選的，所述襯底包括核心區(qū)、p型外圍區(qū)及n型外圍區(qū)，在所述n型外圍區(qū)的金屬線上的層間介質層中形成所述第一開口及所述分隔圖形，再形成所述第一焊盤層及所述第二焊盤層。

17、可選的，在所述核心區(qū)和/或所述p型外圍區(qū)的金屬線上的層間介質層中形成第五開口暴露對應金屬線的表面，并在所述第五開口內與所述第一焊盤層及所述第二焊盤層同步形成對應的第三焊盤層及第四焊盤層，以形成對應的金屬焊盤。

18、基于本發(fā)明的另一方面，還提供一種金屬焊盤結構，包括：

19、襯底，所述襯底中形成有金屬線；

20、層間介質層，覆蓋所述襯底及所述金屬線，且所述層間介質層中形成有第一開口暴露所述金屬線的表面；

21、第一焊盤層，順形地覆蓋所述層間介質層的表面、所述第一開口的側壁及所述金屬線的部分表面，且所述第一焊盤層在所述第一開口內形成有第二開口暴露所述金屬線的剩余表面；

22、第二焊盤層，順形地覆蓋所述第一焊盤層的表面、第二開口的內壁，并以所述第一焊盤層及所述第二焊盤層作為所述金屬焊盤。

23、綜上所述，本發(fā)明在金屬線上的層間介質層中形成第一開口暴露金屬線的表面，第一開口的底部設有分隔圖形部分覆蓋金屬線的表面，再形成第一焊盤層順形地覆蓋層間介質層的表面、第一開口的內壁及分隔圖形的外壁，再去除分隔圖形上的第一焊盤層及分隔圖形，以在第一開口內形成第二開口，并暴露金屬線的表面，接著，形成第二焊盤層順形地覆蓋第一焊盤層及第二開口的內壁，并以第一焊盤層及第二焊盤層作為金屬焊盤。相對于在開口內一次形成金屬焊盤，本發(fā)明分別形成第一焊盤層及第二焊盤層，即通過兩次形成金屬焊盤，減少了在制備金屬焊盤時金屬線(及位于其下的柵極結構)每次與等離子體(pvd工藝制備金屬焊盤)的接觸時間，用于減少對金屬線下方的柵極結構(柵氧層)的等離子體損傷，并且在第一開口的底部設置分隔圖形，以此減少了在制備金屬焊盤時金屬線每次與焊盤材料的等離子體的接觸面積，從而減少濺射時對金屬線下方的柵極結構的等離子體損傷，以提高半導體器件相應的可靠性。

技術特征：

1.一種金屬焊盤的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的金屬焊盤的制備方法，其特征在于，所述層間介質層包括依次覆蓋所述金屬線的第一介質層及第二介質層，所述分隔圖形由所述第一介質層形成，且所述分隔圖形位于所述第一開口的底部中間位置。

3.根據(jù)權利要求2所述的金屬焊盤的制備方法，其特征在于，形成所述第一開口的步驟包括：

4.根據(jù)權利要求2或3所述的金屬焊盤的制備方法，其特征在于，所述分隔圖形呈一字狀、十字狀或網(wǎng)格狀。

5.根據(jù)權利要求1所述的金屬焊盤的制備方法，其特征在于，所述第一焊盤層及所述第二焊盤層的材質均包括金屬鋁。

6.根據(jù)權利要求5所述的金屬焊盤的制備方法，其特征在于，所述金屬線的材質包括金屬銅，在形成所述第一焊盤層和/或所述第二焊盤層前，還形成氮化鈦層和氮化鉭層作為金屬阻擋層。

7.根據(jù)權利要求1所述的金屬焊盤的制備方法，其特征在于，所述金屬焊盤具有預設厚度，所述第一焊盤層的厚度為所述預設厚度的三分之一至三分之二。

8.根據(jù)權利要求1所述的金屬焊盤的制備方法，其特征在于，所述襯底包括核心區(qū)、p型外圍區(qū)及n型外圍區(qū)，在所述n型外圍區(qū)的金屬線上的層間介質層中形成所述第一開口及所述分隔圖形，再形成所述第一焊盤層及所述第二焊盤層。

9.根據(jù)權利要求8所述的金屬焊盤的制備方法，其特征在于，在所述核心區(qū)和/或所述p型外圍區(qū)的金屬線上的層間介質層中形成第五開口暴露對應金屬線的表面，并在所述第五開口內與所述第一焊盤層及所述第二焊盤層同步形成對應的第三焊盤層及第四焊盤層，以形成對應的金屬焊盤。

10.一種金屬焊盤結構，其特征在于，包括：

技術總結
本發(fā)明提供了一種金屬焊盤結構及其制備方法，所述制備方法包括：提供襯底，襯底中形成有金屬線及覆蓋金屬線的層間介質層；在金屬線上的層間介質層中形成第一開口暴露金屬線的表面，且第一開口的底部設有分隔圖形覆蓋金屬線的部分表面；形成第一焊盤層順形地覆蓋層間介質層的表面、第一開口的內壁及分隔圖形的外壁；去除分隔圖形上的第一焊盤層及分隔圖形，以在第一開口內形成第二開口，并暴露金屬線的表面；形成第二焊盤層順形地覆蓋第一焊盤層及第二開口的內壁，并以第一焊盤層及第二焊盤層作為金屬焊盤。本發(fā)明中，通過提供一種金屬焊盤結構及其制備方法，以提高半導體器件的可靠性。

技術研發(fā)人員：徐長文
受保護的技術使用者：上海集成電路裝備材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/28