專利名稱：半導(dǎo)體器件中的保護(hù)環(huán)及其制造方法
半導(dǎo)體器件中的保護(hù)環(huán)及其制造方法本申請(qǐng)要求享有于2006年12月5日遞交的韓國專利申請(qǐng) No.10-2006-0122137的權(quán)益，這里引入其全部?jī)?nèi)容作為參考。發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，以及更尤其涉及半導(dǎo)體器件中的保護(hù)環(huán)及其 制造方法。盡管本發(fā)明適用范圍廣泛，但是其尤其適用于半導(dǎo)體器件制造完成 后降低熱應(yīng)力。
背景技術(shù)：
如實(shí)施例圖1所示，在半導(dǎo)體器件制造的最后工藝完成后，可將半導(dǎo)體保 護(hù)環(huán)提供到半導(dǎo)體器件的外邊緣以保護(hù)半導(dǎo)體器件內(nèi)部電路不受制造期間所 產(chǎn)生的的潮濕和污染以及環(huán)境影響。如實(shí)施例圖2所示，半導(dǎo)體器件保護(hù)環(huán)具有通過在半導(dǎo)體基板最上表面上 和/或上方順序形成第一金屬插栓、第一金屬線、第二金屬插栓，第二金屬線、 第三金屬插栓和第三金屬以及隨后在上面形成保護(hù)層而形成的配置。如實(shí)施例圖3到圖5所示，在半導(dǎo)體器件制造完成后執(zhí)行退火時(shí)，由于金 屬插栓、絕緣層、金屬線和/或金屬孔內(nèi)的熱應(yīng)力，可能會(huì)產(chǎn)生圓形缺陷(circle defect)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施方式涉及適用于在半導(dǎo)體器件制造完成后防止產(chǎn)生熱應(yīng)力 的半導(dǎo)體器件的保護(hù)環(huán)。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及包括以下步驟至少之一的半導(dǎo)體器件保護(hù)環(huán)的制 造方法在半導(dǎo)體基板上形成多個(gè)第一格狀金屬插栓，并在多個(gè)第一格狀金屬 插栓上形成多個(gè)第一格狀金屬層圖案；在多個(gè)第一格狀金屬層圖案上形成多個(gè) 第二格狀金屬插栓并在多個(gè)第二格狀金屬插栓上形成多個(gè)第二格狀金屬層圖案；在多個(gè)第二格狀金屬層圖案上形成多個(gè)第三格狀金屬插栓并在多個(gè)第三格 狀金屬插栓上形成多個(gè)第三格狀金屬層圖案；以及然后在多個(gè)第三格狀金屬層 圖案上形成保護(hù)層。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體器件保護(hù)環(huán)，其包括在半導(dǎo)體基板上形成 的多個(gè)第一格狀金屬插栓；在多個(gè)第一格狀金屬插栓上形成的多個(gè)第一格狀金 屬層圖案；在多個(gè)第一格狀金屬層圖案上形成的多個(gè)第二格狀金屬插栓；在多 個(gè)第二格狀金屬插栓上形成的多個(gè)第二格狀金屬層圖案；在多個(gè)格狀第二金屬 層圖案上形成多個(gè)第三格狀金屬插栓；在多個(gè)第三格狀金屬插栓上形成的多個(gè) 第三格狀金屬層圖案；在包含多個(gè)第三格狀金屬層圖案的半導(dǎo)體基板上形成的 保護(hù)層。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體器件保護(hù)環(huán)，其包括在半導(dǎo)體基板上形成 的第一絕緣層；在第一絕緣層中形成的多個(gè)第一格狀金屬插栓；在包含第一絕 緣層和多個(gè)第一格狀插栓的半導(dǎo)體基板上形成的第二絕緣層；在第二絕緣層內(nèi) 中形成的多個(gè)第一格狀金屬層圖案；在包含第二絕緣層和多個(gè)第一格狀金屬層 圖案的半導(dǎo)體基板上形成的第三絕緣層；在第三絕緣層中形成的多個(gè)第二格狀 金屬插栓；在包含第三絕緣層和多個(gè)第二格狀金屬插栓的半導(dǎo)體基板上形成的 第四絕緣層；在第四絕緣層中形成的多個(gè)第二格狀金屬層圖案；在包含第四絕 緣層和多個(gè)第二格狀金屬層圖案的半導(dǎo)體基板上形成的第五絕緣層；在第五絕 緣層中形成的多個(gè)第三格狀金屬插栓；在包含第五絕緣層和多個(gè)第三格狀金屬 插栓的半導(dǎo)體基板上形成的第六絕緣層；在第五絕緣層中形成的第三格狀金屬 層圖案；以及在包含第五絕緣層和多個(gè)第三格狀金屬層圖案的半導(dǎo)體基板上形 成的保護(hù)層。


實(shí)施例圖1到圖5示出設(shè)置到半導(dǎo)體器件外邊緣的半導(dǎo)體器件保護(hù)環(huán)。 實(shí)施例圖6示出了依據(jù)實(shí)施方式的設(shè)置到半導(dǎo)體器件外邊緣的半導(dǎo)體器 件保護(hù)環(huán)。實(shí)施例圖7A到圖7F示出了依據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件保護(hù)環(huán)的形成方法。
具體實(shí)施方式
如實(shí)施例圖6所示，半導(dǎo)體器件保護(hù)環(huán)可設(shè)置在半導(dǎo)體器件的外邊緣并具 有包括金屬插栓和金屬層圖案的格子結(jié)構(gòu)。如實(shí)施例圖7所示，第一絕緣層702可沉積在半導(dǎo)體基板700上和/或上 方。為了形成通孔，光刻膠可涂敷在第一絕緣層702上和/或上方，并順序構(gòu) 圖以形成第一格狀光刻膠圖案704。如實(shí)施例圖7B所示，格子排列中的通孔可通過利用第一格狀光刻膠圖案 704作為蝕刻掩模執(zhí)行蝕刻工藝而形成。然后，執(zhí)行灰化和清洗工藝以移除第 一格狀光刻膠圖案704。隨后，由金屬材料諸如鉤等組成的第一金屬層可利用化學(xué)氣相沉積(CVD) 在包含格狀通孔的半導(dǎo)體基板700上和/或上方沉積。然后第一金屬層可通過 回蝕或CMP (化學(xué)機(jī)械拋光)工藝形成多個(gè)第一格狀金屬插栓706以平坦化。如實(shí)施例圖7C所示，第二金屬層708可在包括第一格狀金屬插栓706的 半導(dǎo)體基板700上和/或上方形成。第二金屬層708可由Al、 Al-Cu合金等組 成。隨后，光刻膠可在第二金屬層708上/或上方涂敷并隨后構(gòu)圖以形成第二 格狀光刻膠圖案710。如實(shí)施例圖7D所示，多個(gè)第一格狀金屬層圖案708a可通過利用第二格 狀光刻膠圖案710作蝕刻掩模執(zhí)行蝕刻工藝來形成。然后實(shí)施灰化和清洗工藝 以去除第二格狀光刻膠圖案710。第一格狀金屬層圖案708a能配制成多個(gè)立 方格，每個(gè)立方格尺寸大約為3pmx3pm。如實(shí)施例圖7E所示，第二絕緣層707可沉積在包括第一格狀金屬層圖案 708a的半導(dǎo)體基板700上和/或上方，以及然后用回蝕刻或CMP工藝平面化。如實(shí)施例圖7F所示，可重復(fù)形成第一格狀金屬插栓706和第一金屬層圖 案708a之前的歩驟以形成多個(gè)第二格狀金屬插栓710、多個(gè)第二格狀金屬層 圖案712、多個(gè)第三格狀金屬插栓714和多個(gè)第三格狀金屬層圖案716。隨后， 保護(hù)層718可以在包括第三格狀金屬層圖案716的半導(dǎo)體基板700上和/或上 方形成。保護(hù)層718可以通過利用CVD沉積氧化物材料諸如USG (未摻雜硅 酸鹽玻璃)來形成。特別地，半導(dǎo)體器件保護(hù)環(huán)可配置成具有第一格狀金屬插栓706、第一格 狀金屬層圖案708a、第二格狀金屬插栓710、第二格狀金屬層圖案712、第三格狀金屬插栓714和第三格狀金屬層圖案716。格狀金屬插栓706、 710和714以及格狀金屬層圖案708a、 712和716可 形成以增加金屬插栓、金屬層圖案和絕緣層的表面積，從而提高熱輻射速度。 因此，半導(dǎo)體基板保護(hù)環(huán)可在臨界點(diǎn)降低熱應(yīng)力，而在半導(dǎo)體器件制造工藝完 成后可防止由熱壓力引起的圓形缺陷或金屬孔洞。通過以格狀排列形成多個(gè)金屬插頭和金屬層圖案，還可以避免在半導(dǎo)體器 件制造后在退火期間由金屬插栓、絕緣層和金屬線的熱應(yīng)力產(chǎn)生的圓形缺陷或 金屬孔洞能夠。盡管這里描述了很多實(shí)施方式，但是應(yīng)該理解在本公開原理的精神和范圍 內(nèi)本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)出許多其他的改進(jìn)和實(shí)施方式。特別地，，各種 變型和改進(jìn)可位于本公開、附圖及后附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的主題的組成部 分和/或配置中。除了組成部件和/或配置中的變型和改進(jìn)，對(duì)本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，可選實(shí)施方式的使用也是顯而易見的。
權(quán)利要求
1. 一種方法，其特征在于，包括在半導(dǎo)體基板上方形成多個(gè)第一格狀金屬插栓以及在所述多個(gè)第一格狀金屬插栓上方形成多個(gè)第一格狀金屬層圖案；在所述多個(gè)第一格狀金屬層圖案上方形成多個(gè)第二格狀金屬插栓以及在所述多個(gè)第二格狀金屬插栓上方形成多個(gè)第二格狀金屬層圖案；在所述多個(gè)第二格狀金屬層圖案上方形成多個(gè)第三格狀金屬插栓以及在所述多個(gè)第三格狀金屬插栓上方形成多個(gè)第三格狀金屬層圖案；以及然后在所述多個(gè)第三格狀金屬層圖案上方形成保護(hù)層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述多個(gè)第一格狀金 屬層圖案包括在所述半導(dǎo)體基板上形成第一絕緣層并在所述第一絕緣層上方形成多個(gè)第一格狀光刻膠圖案；通過利用第一格狀光刻膠圖案作為蝕刻掩模進(jìn)行蝕刻而形成格狀通孔； 在移除所述第一格狀光刻膠圖案后在包括所述格狀通孔的所述半導(dǎo)體基板上形成第一金屬層；通過平坦化所述第一金屬層而形成所述第一格狀金屬插栓；在包括所述第一格狀金屬插栓的半導(dǎo)體基板上形成第二金屬層；在所述第二金屬層上形成第二格狀光刻膠圖案；通過利用所述多個(gè)第二格狀光刻膠圖案作為蝕刻掩模進(jìn)行蝕刻而形成所 述第一格狀金屬層圖案；在移除所述多個(gè)第二格狀光刻膠圖案后在包括所述多個(gè)第一格狀金屬層 圖案的半導(dǎo)體基板上方形成第二絕緣層；以及然后平坦化所述第二絕緣層和所述多個(gè)第一格狀金屬層圖案。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一金屬層由鎢通過 化學(xué)氣相沉積形成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二金屬層由鋁或者 鋁-銅合金通過物理氣相沉積形成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二格狀金屬層圖案形成步驟包括以下步驟在包括所述第一格狀金屬層圖案的半導(dǎo)體基板上形成第三絕緣層并在所述第三絕緣層上形成第三格狀光刻膠圖案；通過利用第三格狀光刻膠圖案作為蝕刻掩模進(jìn)行蝕刻而形成格狀通孔； 在移除所述第三格狀光刻膠圖案后在包括所述格狀通孔的半導(dǎo)體基板上形成第三金屬層；通過平坦化所述第三金屬層而形成所述第二格狀金屬插栓；在包括所述第二格狀金屬插栓的所述半導(dǎo)體基板上形成第四金屬層；在所述第四金屬層上形成第四格狀光刻膠圖案；通過利用所述第四格狀光刻膠圖案作為蝕刻掩模進(jìn)行蝕刻而形成所述第 二格狀金屬層圖案；在移除所述第四格狀光刻膠圖案后在包括所述第二格狀金屬層圖案的半 導(dǎo)體基板上形成第四絕緣層；以及平坦化所述第四絕緣層和所述第二格狀金屬層圖案。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第三金屬層包括鎢材 料并通過化學(xué)氣相沉積形成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第四金屬層包括鋁材 料和鋁-銅合金材料的至少其中之一并通過物理氣相沉積形成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述多個(gè)第三格狀金 屬層圖案包括在包括所述多個(gè)第二格狀金屬層圖案的所述半導(dǎo)體基板上方形成第五絕 緣層并在所述第五絕緣層上方形成多個(gè)第五格狀光刻膠圖案；通過利用所述多個(gè)第五格狀光刻膠圖案作為蝕刻掩模進(jìn)行蝕刻而形成格 狀通孔；在移除所述多個(gè)第五格狀光刻膠圖案后在包括所述格狀通孔的半導(dǎo)體基 板上方形成第五金屬層；通過平坦化所述第五金屬層而形成所述多個(gè)第三格狀金屬插栓； 在包括所述多個(gè)第三格狀金屬插栓的所述半導(dǎo)體基板上方形成第六金屬層；在所述第六金屬層上方形成多個(gè)第六格狀光刻膠圖案；通過利用所述多個(gè)第六格狀光刻膠圖案作為蝕刻掩模進(jìn)行蝕刻而形成所 述多個(gè)第三格狀金屬層圖案；在移除所述多個(gè)第六格狀光刻膠圖案后在包括所述多個(gè)第三格狀金屬層 圖案的所述半導(dǎo)體基板上方形成第六絕緣層；以及然后平坦化所述第六絕緣層和所述多個(gè)第三格狀金屬層圖案。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第五金屬層包括鎢材 料并通過化學(xué)氣相沉積形成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第六金屬層包括鋁材 料或鋁-銅合金材料的至少其中之一，并通過物理氣相沉積形成。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一格狀金屬層圖案、 所述第二格狀金屬層圖案和所述第三格狀金屬層圖案的每一個(gè)都配置成3Mm x3拜立方格。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述保護(hù)層包括氧化物材 料并通過化學(xué)氣相沉積形成。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述氧化物材料包括未 摻雜的硅酸鹽玻璃。
14、 一種裝置，其特征在于，包括 在半導(dǎo)體基板上方形成的多個(gè)第一格狀金屬插栓； 在所述多個(gè)第一格狀金屬插栓上方形成的多個(gè)第一格狀金屬層圖案； 在所述多個(gè)第一格狀金屬層圖案上方形成的多個(gè)第二格狀金屬插栓； 在所述多個(gè)第二格狀金屬插栓上方形成的多個(gè)第二格狀金屬層圖案； 在所述多個(gè)第二格狀金屬層圖案上方形成的多個(gè)第三格狀金屬插栓； 在所述多個(gè)第三格狀金屬插栓上方形成的多個(gè)第三格狀金屬層圖案；以及 在包含所述多個(gè)第三格狀金屬層圖案的半導(dǎo)體基板上方形成的保護(hù)層。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第一格狀金屬插栓、 第二格狀金屬插栓和第三格狀金屬插栓的每一個(gè)都包括鴇材料。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第一格狀金屬層圖 案、所述第二格狀金屬層圖案和所述第三格狀金屬層圖案的每一個(gè)都包括鋁材 料和鋁-銅合金材料的至少其中之一 。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第一格狀金屬層圖案、所述第二格狀金屬層圖案和所述第三格狀金屬層圖案都配置成3pm x3pm 立方格。
18、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述保護(hù)層包括氧化物 材料。
19、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述氧化物材料包括未 摻雜的硅酸鹽玻璃。
20、 一種裝置，其特征在于，包括 在半導(dǎo)體基板上方形成的第一絕緣層； 在所述第一絕緣層中形成的多個(gè)第一格狀金屬插栓；在包括所述第一絕緣層和所述多個(gè)第一格狀插栓的半導(dǎo)體基板上方形成 的第二絕緣層；在所述第二絕緣層中形成的多個(gè)第一格狀金屬層圖案；在包括所述第二絕緣層和所述多個(gè)第一格狀金屬層圖案的所述半導(dǎo)體基 板上方形成的第三絕緣層；在所述第三絕緣層中形成的多個(gè)第二格狀金屬插栓；在包括所述第三絕緣層和所述多個(gè)第二格狀金屬插栓的所述半導(dǎo)體基板 上方形成的第四絕緣層；在所述第四絕緣層中形成的多個(gè)第二格狀金屬層圖案；在包括所述第四絕緣層和所述多個(gè)第二格狀金屬層圖案的所述半導(dǎo)體基 板上方形成的第五絕緣層；在所述第五絕緣層中形成的多個(gè)第三格狀金屬插栓；在包括所述第五絕緣層和所述多個(gè)第三格狀金屬插栓的所述半導(dǎo)體基板上方形成的第六絕緣層；在所述第五絕緣層中形成的多個(gè)第三格狀金屬層圖案；和 在包含所述第五絕緣層和所述多個(gè)第三格狀金屬層圖案的所述半導(dǎo)體基板上方形成的保護(hù)層。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件中的保護(hù)環(huán)及其制造方法，其中半導(dǎo)體器件中的保護(hù)環(huán)包括半導(dǎo)體基板上形成的多個(gè)第一格狀金屬插栓；在多個(gè)第一格狀金屬插栓上形成的多個(gè)第一格狀金屬層圖案；在多個(gè)第一格狀金屬層圖案上形成的多個(gè)第二網(wǎng)格狀金屬插栓；在多個(gè)第二格狀金屬插栓上形成的多個(gè)第二格狀金屬層圖案；在多個(gè)第二格狀金屬層圖案上形成的多個(gè)第三格狀金屬插栓；在多個(gè)第三格狀金屬插栓上形成的多個(gè)第三格狀金屬層圖案；和在包括多個(gè)第三格狀金屬層圖案的半導(dǎo)體基板上形成的保護(hù)層。
文檔編號(hào)H01L23/00GK101261928SQ20071019493
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月5日
發(fā)明者樸元孝 申請(qǐng)人:東部高科股份有限公司