專利名稱：連結電極及其制造方法和半導體器件及其制造方法
技術領域：
本公開涉及用于在導電材料層之間連結的連結電極、制造該連結電極的方法、包括該連結電極的半導體器件、以及制造包括該連結電極的半導體器件的方法。
背景技術：
在半導體器件或類似器件的層狀結構中，實施了金屬電極三維 連結。例如，日本專利早期公開No. 2006-191081中公開了這種技木。在金屬電極的三維連結中，實施了使得諸如電極墊或柱塞(plug)的導電材料層彼此接觸以彼此電連接的電極連結。

發(fā)明內容
在以上描述的電極連結中，需要提高連接可靠性。因此提供了ー種具有較高的連接可靠性的連結電極。根據(jù)本公開的ー個實施例，提供了ー種連結電極，其包括絕緣層；凹入部，該凹入部形成在所述絕緣層中；覆蓋層，該覆蓋層形成在所述凹入部的側表面和底表面上；和連結金屬層，該連結金屬層形成在所述覆蓋層上并具有從所述絕緣層的表面突出的上表面。根據(jù)本公開的另一個實施例，提供了一種半導體器件，其包括半導體襯底；絕緣層，該絕緣層形成在所述半導體襯底上；凹入部，該凹入部形成在所述絕緣層中；覆蓋層，該覆蓋層形成在所述凹入部的側表面和底表面上；和連結金屬層，該連結金屬層形成在所述覆蓋層上并具有從所述絕緣層的表面突出的上表面。根據(jù)本公開的再一個實施例，提供了一種連結電極的制造方法，其包括在絕緣層中形成凹入部；在所述絕緣層的表面上、以及所述凹入部內的側表面和底表面上形成覆蓋層；在所述覆蓋層上形成連結金屬層；拋光以從所述絕緣層的表面去除所述覆蓋層，使得所述連結金屬層的上表面從所述絕緣層的表面突出。根據(jù)本公開的再另ー個實施例，提供了一種半導體器件的制造方法，其包括在半導體襯底上形成絕緣層；在所述絕緣層的表面上、以及凹入部內的側表面和底表面上形成覆蓋層；在所述覆蓋層上形成連結金屬層；和拋光以從所述絕緣層的表面去除所述覆蓋層，使得所述連結金屬層的上表面從所述絕緣層的表面突出。根據(jù)本公開的所述ー個實施例的連結電極和所述另ー個實施例的半導體器件，提供了具有從絕緣層的表面突出的上表面的連結金屬層，由此使得可以提高連接可靠性。根據(jù)本公開的所述再ー個實施例和所述再另一個實施例的連結電極的制造方法和半導體器件的制造方法，可以形成能夠提高連接可靠性的突出形狀的連結金屬層。如以上所提出的，根據(jù)本公開，可以提高連結電極的連接可靠性。


圖IA和IB分別為示出了連結電極的結構的橫截面視圖2為示出了根據(jù)本公開的包括連結電極的半導體器件的實施例的結構的橫截面視圖；圖3為示出了根據(jù)本公開的包括連結電極的半導體器件的實施例的結構的部分橫截面視圖；圖4為示出了根據(jù)本公開的包括連結電極的半導體器件的實施例的結構的橫截面視圖；圖5A、5B、5C分別為說明了根據(jù)本公開的包括連結電極的半導體器件的制造方法的實施例的橫截面視圖；和圖6A、6B、6C分別為各自說明了覆蓋層和研磨劑之間的關系的部分橫截面視圖。
具體實施方式

以下將詳細描述本公開的實施例。然而，本公開不限于以下內容。要注意的是，下面將按照以下順序進行描述I.連結電極的概述；2.連結電極和半導體器件的實施例；和3.連結電極的制造方法和半導體器件的制造方法的實施例。I.連結電極的概述以下將給出關于以三維安裝連結電極的方法的描述。圖IA示出了連結電極的結構。連結電極10由絕緣層12、和阻擋金屬層13以及連結金屬層14組成。這種情況下，絕緣層12形成在襯底11上。而且，阻擋金屬層13和連結金屬層14兩者都形成在絕緣層12的凹入部15內。連結電極10通常通過利用使用化學機械拋光(CMP)方法的鑲嵌(damascene)方法形成。首先，絕緣層12形成在襯底11上。而且，用于形成變?yōu)殡姌O的連結金屬層14的凹入部15形成在絕緣層12中。阻擋金屬層13通過例如利用派射(sputtering)方法或鍍覆(plating)方法形成以覆蓋絕緣層12的包括凹入部15的內表面的全部表面。而且，連結金屬層14形成在阻擋金屬層13上。此時，凹入部15的臺階部填充有連結金屬層14。接下來，通過利用CMP方法去除形成在絕緣層12上的過多的連結金屬層14和阻擋金屬層13。通過該去除，阻擋金屬層13和連結金屬層14保留在凹入部15內。保留在絕緣層12的凹入部15內的阻擋金屬層13和連結金屬層14形成了連結電扱。然而，在通常的CMP方法中，與圖IA所示的連結金屬層14 一祥，由于所謂的碟陷(dishing)現(xiàn)象，連結金屬層14的上表面后退遠離絕緣層12的表面。由于這個原因，如圖IA所示，當使其連接表面后退遠離絕緣層12的表面的連結金屬層14彼此接觸時，連結金屬層14之間限定了空腔。結果，降低了連結電極的連接可靠性。此外，如圖IB所示的致使連結金屬層14周圍的絕緣層12后退遠離絕緣層12的表面的方法被期望作為用于電極的連接方法，其中電極的上表面中的每個由于碟陷而后退遠離絕緣層的表面。關于致使絕緣層12后退的方法，例如，在通過利用CMP方法將連結金屬層14平面化(planarize)后，通過利用干刻蝕的方法或濕刻蝕的方法實施絕緣層12的表面的去除。
然而，當易于擴散到絕緣層12內的諸如銅的材料包含于連結金屬層14的材料中時，必須在絕緣層12和連結金屬層14之間設置阻擋金屬層13。由于這個原因，即使如圖IB所示使連結金屬層14周圍的絕緣層12后退，阻擋金屬層13仍保留在連結金屬層14的側壁上。此外，一般，諸如鉭系金屬的化學上不活潑的金屬包含在阻擋金屬層13中。阻擋金屬層13難于以與利用干刻蝕方法或濕刻蝕方法使絕緣層12后退的過程中的絕緣層12的刻蝕速率相同的速率被刻蝕。由于這個原因，去除絕緣層12的過程中，過多的刻蝕導致了阻擋金屬層13的凹陷，或者連結電極的表面粗糙度發(fā)生惡化。如以上所描述的，在通過利用現(xiàn)有的CMP方法形成連結電極的方法中，由于碟陷導致的連結金屬層14的上表面的凹陷降低了連接可靠性。 為了使用上表面形成有凹陷的連結金屬層14獲得具有高可靠性的電極連結，優(yōu)選地，形成電極連結部的連結金屬層14形成為比絕緣層12和阻擋金屬層13突出更多。2、連結電極和半導體器件的實施例以下，將給出關于連結電極和包括連結電極的半導體器件的實施例的描述。圖2為示出了包括連結電極的半導體器件的實施例的示意結構的橫截面視圖。圖2所示的半導體器件20包括半導體襯底21、和形成在半導體襯底21上的絕緣層22。此外，凹入部25形成在絕緣層22中，其中凹入部25為用于形成連結電極的接線槽(wiring trench)。而且,連結電極26形成在凹入部25內。連結電極26由覆蓋層23和連結金屬層24組成。這種情況下,覆蓋層23形成在凹入部25的底表面和側表面上。連結金屬層24形成在覆蓋層23上。形成在絕緣層22的凹入部25的底表面和側表面上的覆蓋層23例如由阻擋金屬層和犧牲(sacrifice)拋光層組成。至絕緣層的擴散特性較低且能夠制成薄層的材料用作阻擋金屬層和犧牲拋光層中的每個的材料。此外，使用在CMP過程中刻蝕速率顯示出充分區(qū)別的材料。例如，使用TiN、TaN、Ta等。形成阻擋金屬層以防止連結金屬層24擴散入絕緣層22內，并且在稍后描述的拋光過程中確保覆蓋層的厚度。此外，還可以形成犧牲拋光層以在稍后描述的拋光過程中確保覆蓋層的厚度而無需考慮連結金屬層24至絕緣層22的擴散。形成在凹入部25內的連結金屬層24的上表面24A形成的位置高于絕緣層22的表面和形成在凹入部25的側表面上的覆蓋層23的上表面。也就是說，連結金屬層24形成為具有從絕緣層22的表面突出的形狀(突出形狀)。連結金屬層24例如由銅、鋁、鎢等制成。圖3示出了形成在絕緣層22的凹入部25的底表面和側表面上的覆蓋層23的厚度、和連結金屬層24的高度之間的關系。圖3中，連結金屬層24從絕緣層22的表面突出的突出高度(突出量)由附圖標記A表示。此外，形成在凹入部25的底表面上的覆蓋層23的厚度由附圖標記B表示，并且形成在凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度由附圖標^己 C O連結金屬層24從絕緣層22的表面突出的突出量A形成為等于或小于形成在凹入部25的底表面上的覆蓋層23的厚度B(A ^ B)。此外，連結金屬層24從絕緣層22的表面突出的突出量A形成為大于形成在凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C(A > C)。
根據(jù)稍后描述的制造方法的情況，連結金屬層24的突出量A形成為具有與形成在凹入部25的底表面上的覆蓋層23的厚度B相當?shù)暮穸龋蚓哂行∮诟采w層23的厚度B的厚度。例如，連結金屬層24的突出量A為覆蓋層23的厚度B的1/2或更多，更優(yōu)選地，為覆蓋層23的厚度B的2/3或更多。此外，凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C優(yōu)選等于或小于凹入部25的底表面上的覆蓋層23的厚度B(C ( B)。如以上描述的，根據(jù)連結金屬層24的突出量A，凹入部25的底表面上的覆蓋層23的厚度B形成為與突出量A相當或大于突出量A。由于這個原因，當凹入部25內的覆蓋層23形成為在凹入部25的側表面和底表面上具有相同的厚度時，凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C有時形成為比所必需的更厚。所要得到的不外乎是，凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C是這樣的ー個厚度，即具有該厚度的覆蓋層23無論突出量A的大小如何都可以在連結金屬層24和絕緣層22之間起到阻擋層的作用。由于這個原因，凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C可以小于凹入部25的底表面上的覆蓋層23的厚度B。例如，凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C優(yōu)選地為凹入部25的底表面上的覆蓋層23的厚度B的1/2或更小，并且更優(yōu)選地為覆蓋層23的厚度B的1/3或更小。同樣地，凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C優(yōu)選地為連結金屬層24從絕緣層22的表面突出的突出量A的1/2或更小，并且更優(yōu)選地為連結金屬層24從絕緣層22的表面突出的突出量A的1/3或更小。凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C的減小使得可以增加接線槽(凹入部25)內的連結金屬層24的形成面積。此外，凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C的減小使得可以防止覆蓋層23在平面化連結金屬層24和絕緣層22的表面時被去除。當覆蓋層23從凹入部25的側表面上被去除吋，絕緣層22和覆蓋層23之間形成了臺階部。在拋光過程中，諸如漿液或拋光碎片的殘留成分容易堆積在該臺階部中。此外，因為覆蓋層23較薄地形成，所以臺階部比較窄，因此難于通過實施清洗以去除殘留成分。由于導電材料層的腐蝕和排氣(degassing)，殘留成分的余留可導致接線的可靠性降低。因此，凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C的減小使得可以抑制絕緣層22和覆蓋層23之間的臺階部的產生，由此提高了連結電極的可靠性。通過使用具有以上描述的結構的連結電極26，例如，如圖4所示，可以連結半導體器件20。連結電極26的連結導致半導體襯底21能夠通過連結電極26彼此電連接。此外，以上描述的絕緣層22和連結電極26兩者都形成在半導體襯底21的非連結表面?zhèn)?，并且半導體襯底21通過使用這樣形成的連結電極26彼此連結，由此使得可以制造具有層狀結構的半導體器件。限定在絕緣層22之間的空腔在連結完成后可以用底部填充(underfill)的樹脂 填充。要注意的是，雖然在以上描述的半導體器件20的實施例中，形成在半導體襯底21上的絕緣層22的凹入部25用作接線槽，連結電極26形成在接線槽中，然而，連結電極26形成的位置不受限制，只要該位置是形成在絕緣層中的槽即可。以上描述的由覆蓋層和連結金屬層組成的連結電極能夠形成在形成于半導體襯底上的中間層絕緣層中，或形成在形成于絕緣襯底或類似物中的凹入部內。此外，槽或孔部形成在半導體襯底或類似物中，然后絕緣層、以及覆蓋層和連結金屬層形成在槽或孔部中，由此獲得了連結電扱。3、連結電極的制造方法和半導體器件的制造方法的實施例接下來，將給出關于連結電極的制造方法和包括連結電極的半導體器件的制造方法的實施例的描述。首先，如圖5A所示，絕緣層22、覆蓋層23和連結金屬層24以這個順序形成在半導體襯底21上。絕緣層22通過利用諸如CVD方法或濺射方法的已知方法形成在半導體襯底21上。在絕緣層22的形成完成后，在絕緣層22中意圖將連結電極形成在其中的部分處形成了凹入部25。即，利用光刻方法在絕緣層22上形成ー圖案，其中形成凹入部25的位置是敞開的。而且，絕緣層22被選擇性地刻蝕掉以形成凹入部25。在絕緣層22上形成覆蓋層23的過程中，覆蓋層23形成在絕緣層22的表面上、凹入部25的底表面上、和凹入部25的側表面上。為了形成覆蓋層23，可以單獨地形成阻擋金屬層或犧牲拋光層，或者也可以采用犧牲拋光層形成在阻擋金屬層之上的結構。例如，覆蓋層23通過利用使用Ti或Ta靶和N2等離子體的常規(guī)反應濺射方法形成。在絕緣層22上形成覆蓋層23的過程中，絕緣層22的表面上的覆蓋層23的厚度形成為等于或大于所制造的連結電極中連結金屬層24從絕緣層22的表面突出的高度(突出量)。此外，厚度水平(level)與絕緣層22的表面上的覆蓋層23的厚度水平相等的覆蓋層23通過利用諸如以上描述的濺射方法的形成方法形成在絕緣層22中的凹入部25的底表面上。而且，覆蓋層23至凹入部25的側表面上的沉積量比至凹入部25的表面和底表面中的每個的沉積量小。因此，比凹入部25的底表面上的覆蓋層23薄的覆蓋層23形成在凹入部25的側表面上。如以上描述的，為了使得絕緣層22的表面上的覆蓋層23的厚度水平等于凹入部25的底表面上的覆蓋層23的厚度水平，并且僅減小在凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度，覆蓋層23利用濺射方法在濺射效應較小的條件下形成。關于濺射效應較小的條件，例如，優(yōu)選地，覆蓋層23在偏壓電源設置在300W或更小的條件下形成。此外，例如，當覆蓋層23由鉭制成時，覆蓋層23在氬(Ar)的氣流速率為lOsccm、氬的氣壓為為O. IPa或更小、用于靶的直流(DC)電源為10kW、并且襯底高頻偏壓電源為300W的條件下形成。在形成連結金屬層24的過程中，例如，在鍍覆種子層通過利用濺射方法形成在覆蓋層23上后，連結金屬層24通過利用電鍍方法形成。連結金屬層24形成為具有大于足以填充在覆蓋層23和絕緣層22之間的凹入部25的臺階部中的厚度的厚度。連結金屬層24例如由銅、鋁、鎢等制成。接下來，如圖5B所示，連結金屬層24被去除直到覆蓋層23的表面露處為止。在利用CMP方法能夠選擇性地拋光連結金屬層24的條件下，實施連結金屬層24的去除。例如，在連結金屬層24的拋光速率為覆蓋層23的拋光速率的100倍或更大，優(yōu)選地為200倍或更大的條件下實施拋光。通過這種方式，在連結金屬層24的拋光速度相對于覆蓋層23的拋光速度而言充分大的條件下，實施連結金屬層24的去除。
如果覆蓋層23和連結金屬層24之間的拋光速率存在充分大的區(qū)別，則在以上的用于連結金屬層24的拋光過程中能夠抑制覆蓋層23的去除量。而且，覆蓋層23的去除量的抑制導致形成在絕緣層22的表面上的覆蓋層23的厚度被保持。由于這個原因，所以在連結金屬層24的拋光過程中，形成在絕緣層22的表面上的覆蓋層23用作刻蝕停止件，并因而能夠使得連結金屬層24的上表面的位置與覆蓋層23的表面平齊。接下來，如圖5C所示，絕緣層22上的覆蓋層23被拋光。在覆蓋層23的拋光速率相對于連結金屬層24的拋光速率足夠高的條件下，通過利用CMP方法實施覆蓋層23的去除。例如，在連結金屬層24的拋光速率相對于覆蓋層23的拋光速率為1/2或更小、并且優(yōu)選為1/3或更小的條件下實施拋光。在用于覆蓋層23的拋光過程中，増大了用于覆蓋層23的拋光速率，由此在保持連結金屬層24的厚度的同吋，絕緣層22的表面上的覆蓋層23能夠被去除。結果，維持了連結金屬層24的厚度，并因而獲得了連結金屬層24的上表面從絕緣層22的表面突出的形狀。此外，在用于覆蓋層23的拋光過程中，如果連結金屬層24沒有被去除，那么，連結金屬層24的上表面突出的高度(突出量)等于拋光過程之前形成在絕緣層22的表面上的 覆蓋層23的厚度。可替代地，形成在絕緣層22的表面上的覆蓋層23、和形成在絕緣層22中的凹入部25的底表面上的覆蓋層23形成為具有相同的厚度。由于這個原因，例如，如果用于連結金屬層24的拋光速率相對于用于覆蓋層23的拋光速率為1/2或更小，那么連結金屬層24的突出量最后為形成在絕緣層22中的凹入部25的底表面上的覆蓋層23的厚度的1/2或更多。此外，例如，如果用于連結金屬層24的拋光速率相對于用于覆蓋層23的拋光速率為1/3或更小，那么連結金屬層24的突出量最后為形成在絕緣層22中的凹入部25的底表面上的覆蓋層23的厚度的2/3或更多。以這樣的方式，基于以上描述的絕緣層22的表面上覆蓋層23的厚度、和用于覆蓋層23的拋光過程中連結金屬層24和覆蓋層23之間的拋光速率的比值，能夠控制連結金屬層24的突出量?，F(xiàn)在將給出關于在以上的用于連結金屬層24的拋光過程中和以上的用于覆蓋層23的拋光過程中的選擇性拋光方法的描述。用于連結金屬層24的拋光過程中的連結金屬層24的選擇性拋光例如通過利用CMP方法實施,其中該CMP方法使用氧化劑或者復合形成劑(forming agent)。氧化劑或者復合形成劑的使用導致了能夠促進構成連結金屬層24的金屬的氧化，并且能夠相對于覆蓋層23的拋光速率増加連結金屬層24的拋光速率。用于覆蓋層23的拋光過程中的覆蓋層23的選擇性拋光被調節(jié)以通過互相結合抑制連結金屬層24的拋光速率的方法和増大覆蓋層23的拋光速率的方法獲得任意的選擇比值。例如，通過添加氧化抑制劑和抗氧化劑來實施連結金屬層24的拋光速率的抑制。添加氧化抑制劑和抗氧化劑使得可以減小連結金屬層24的拋光速率。此外，通常來說，覆蓋層23中所使用的材料比連結金屬層24所使用的材料更不活潑。由于這個原因，研磨劑(abrading agent)的濃度被增大以增強機械操作，由此增加覆蓋層23的拋光速率。此時，漿液的pH調節(jié)、研磨劑的表面改形等被實施，由此能夠增強覆蓋層23的表面和研磨劑之間的相互作用，并且因此能夠更加有效地實施機械拋光。這個方法依賴于覆蓋層23的材料的種類和所使用的研磨劑。例如，對于構成覆蓋層23的普通鉭，各自具有較大的比表面積(specific surface area)的娃粒散布在酸性水溶液中，由此獲得了高的拋光速率。此時，如果不含有用于構成連結金屬層24的金屬的氧化劑，例如，用于促進銅氧化的化學物，那么將可能抑制連結金屬層24的拋光。如以上描述的，作為第一階段，連結金屬層24被選擇性地去除，并且實施拋光直到連結金屬層24的上表面變得與覆蓋層23的表面平齊。而且，作為第二階段，優(yōu)先去除覆蓋層23，并且在維持連結金屬層24的厚度的狀態(tài)下去除絕緣層22的表面上的覆蓋層23。結果，如圖5C所示，能夠形成連結電極26，其中連結金屬層24從絕緣層22的表面突出。此外，在用于覆蓋層23的拋光過程中，關于CMP方法中所使用的研磨劑，如圖6A所示，研磨劑27的粒徑D優(yōu)選等于或大于形成在凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C。此外，當研磨劑27不具有球形的形狀，而是類似橢圓體具有存在其中的長軸和短軸時，短軸優(yōu)選地等于或大于形成在凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C。具體地，優(yōu)選研磨劑27的粒徑或短軸為形成在凹入部25的側壁上的覆蓋層23的厚度C的1/2或更小。 例如，如圖6B所示，當研磨劑27的粒徑小于形成在凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C時，在絕緣層22的表面已經露出后，凹入部25內的覆蓋層23被拋光。當在這個狀態(tài)繼續(xù)實施拋光時，覆蓋層23將被去除至凹入部25中的較深部。另ー方面，如圖6C所示，當研磨劑27的粒徑D等于或大于形成在凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C時，盡管凹入部25的側表面上的覆蓋層23的表面被拋光，但拋光不能進行至覆蓋層23的較深部。由于這個原因，覆蓋層23保留在凹入部25的側表面上。覆蓋層23保留在絕緣層22和連結金屬層24之間，由此防止了連結金屬層24擴散至絕緣層22內，因此，提高了連結電極的可靠性。此外，當凹入部25的側表面上的覆蓋層23在拋光過程中被選擇性地拋光時，漿液成分和拋光碎片容易堆積在通過拋光形成的覆蓋層23的凹陷中。在這樣的陡斜的凹陷中，到內部實施清洗比較困難。因此，以上描述的余留的成分由于接線腐蝕和排氣致使接線可靠性劣化。由于這個原因，研磨劑27的粒徑制成為等于或大于形成在凹入部25的側表面上的覆蓋層23的厚度C，由此可以防止由于凹入部25的側表面上的覆蓋層23的去除而導致的可靠性的下降。根據(jù)以上描述的連結電極的制造方法的實施例，具有突起狀形狀的連結電極26在覆蓋層23和連結金屬層24已經形成在絕緣層22上后的選擇性地拋光連結金屬層24的過程中、和優(yōu)先拋光覆蓋層23的過程中形成。即使當連結金屬層的表面由于碟陷而降低，因為連結金屬層本身形成為具有突起狀形狀，所以也能夠可靠地實現(xiàn)接觸。因此，可以提高電極連結的可靠性。此外，在用于選擇性地拋光連結金屬層24的過程中，連結金屬層24的上表面形成為與覆蓋層23的表面平齊。而且，在用于優(yōu)先拋光覆蓋層23的過程中，用于覆蓋層23的拋光速率和用于連結金屬層24的拋光速率之間形成了任意的速率比值，由此，連結金屬層24能夠加工成從絕緣層22的表面突出且在絕緣層22上不余留覆蓋層23。而且，半導體器件20以圖4所示的方式通過使用以上描述的連結電極26連結，由此使得電極連結具有高的連接可靠性。其它構造要注意的是，本公開還能夠采用以下構造。
(I) ー種連結電極，包括絕緣層；凹入部，該凹入部形成在所述絕緣層中；覆蓋層，該覆蓋層形成在所述凹入部的側表面和底表面上；和連結金屬層，該連結金屬層形成在所述覆蓋層上并具有從所述絕緣層的表面突出的上表面。(2) 段落(I)中描述的連結電極，其中所述連結金屬層的上表面的突出高度大于形成在所述凹入部的側表面上的所述覆蓋層的厚度。(3)段落⑴或⑵中描述的連結電極，其中形成在所述凹入部的側表面上的所述覆蓋層形成為具有等于或大于所述連結金屬層的上表面的突出高度的厚度。(4)段落⑴至(3)中任一個所描述的連結電極，其中，形成在所述凹入部的側表面上的所述覆蓋層的厚度小于形成在所述凹入部的底表面上的所述覆蓋層的厚度。(5) 一種半導體器件，包括半導體襯底；絕緣層，該絕緣層形成在所述半導體襯底上；凹入部，該凹入部形成在所述絕緣層中；覆蓋層，該覆蓋層形成在所述凹入部的側表面和底表面上；和連結金屬層，該連結金屬層形成在所述覆蓋層上并具有從所述絕緣層的表面突出的上表面。(6) ー種制造連結電極的方法，包括在絕緣層中形成凹入部；在所述絕緣層的表面上、以及所述凹入部內的側表面和底表面上形成覆蓋層；在所述覆蓋層上形成連結金屬層；和拋光以從所述絕緣層的表面去除所述覆蓋層使得所述連結金屬層的上表面從所述絕緣層的表面突出。(7)段落(6)中描述的連結電極的制造方法,其中所述拋光包括第一拋光和第二拋光，在所述第一拋光中，所述連結金屬層被去除直到所述覆蓋層的表面露出為止，在所述第二拋光中，在所述第一拋光中這樣露出的所述覆蓋層被去除直到所述絕緣層的表面露出為止。(8)段落(6)或(7)中描述的連結電極的制造方法，其中，在所述第二拋光中，在用于所述覆蓋層的拋光速率大于用于所述連結金屬層的拋光速率的條件下實施所述拋光。(9)段落(6)至(8)中任一個所描述的連結電極的制造方法，其中，在所述第一拋光中，在所述連結金屬層被選擇性地拋光的條件下實施所述拋光。(10)段落(6)至(9)中任一個所描述的連結電極的制造方法，其中，在所述第二拋光中，使用研磨劑，所述研磨劑的粒徑等于或大于形成在所述凹入部的側表面上的所述覆
蓋層的厚度。(11) 一種半導體器件的制造方法，包括在半導體襯底上形成絕緣層；在所述絕緣層的表面上、以及凹入部內的側表面和底表面上形成覆蓋層；在所述覆蓋層上形成連結金屬層；和拋光以從所述絕緣層的表面去除所述覆蓋層使得所述連結金屬層的上表面從所述絕緣層的表面突出。本公開包含與2011年2月23日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權專利申請JP2011-037417中所公開的內容相關的主題，該日本專利申請的全部內容通過引用結合于此。本領域技術人員應當理解，根據(jù)設計需要以及其他因素可以形成在所附權利要求或其等效替代的范圍內的各種變型、組合、子組合和改變。
權利要求
1.一種連結電極，包括 絕緣層； 凹入部，該凹入部形成在所述絕緣層中； 覆蓋層，該覆蓋層形成在所述凹入部的側表面和底表面上；和連結金屬層，該連結金屬層形成在所述覆蓋層上并具有從所述絕緣層的表面突出的上表面。
2.根據(jù)權利要求I的連結電極，其中 所述連結金屬層的上表面的突出高度大于形成在所述凹入部的側表面上的所述覆蓋層的厚度。
3.根據(jù)權利要求I的連結電極，其中 形成在所述凹入部的側表面上的所述覆蓋層形成為具有等于或大于所述連結金屬層的上表面的突出高度的厚度。
4.根據(jù)權利要求I的連結電極，其中 形成在所述凹入部的側表面上的所述覆蓋層的厚度小于形成在所述凹入部的底表面上的所述覆蓋層的厚度。
5.一種半導體器件，包括 半導體襯底； 絕緣層，該絕緣層形成在所述半導體襯底上； 凹入部，該凹入部形成在所述絕緣層中； 覆蓋層，該覆蓋層形成在所述凹入部的側表面和底表面上；和連結金屬層，該連結金屬層形成在所述覆蓋層上并具有從所述絕緣層的表面突出的上表面。
6.一種連結電極的制造方法,包括 在絕緣層中形成凹入部； 在所述絕緣層的表面上、以及所述凹入部內的側表面和底表面上形成覆蓋層； 在所述覆蓋層上形成連結金屬層；以及 拋光以從所述絕緣層的表面去除所述覆蓋層，使得所述連結金屬層的上表面從所述絕緣層的表面突出。
7.根據(jù)權利要求6的連結電極的制造方法,其中所述拋光包括第一拋光和第二拋光，在所述第一拋光中，所述連結金屬層被去除直到所述覆蓋層的表面露出為止，在所述第二拋光中，在所述第一拋光中這樣露出的所述覆蓋層被去除直到所述絕緣層的表面露出為止。
8.根據(jù)權利要求7的連結電極的制造方法，其中，在所述第二拋光中，在用于所述覆蓋層的拋光速率大于用于所述連結金屬層的拋光速率的條件下實施所述拋光。
9.根據(jù)權利要求7的連結電極的制造方法，其中，在所述第一拋光中，在所述連結金屬層被選擇性地拋光的條件下實施所述拋光。
10.根據(jù)權利要求7的連結電極的制造方法，其中，在所述第二拋光中，使用研磨劑，所述研磨劑的粒徑等于或大于形成在所述凹入部的側表面上的所述覆蓋層的厚度。
11.一種半導體器件的制造方法，包括在半導體襯底上形成絕緣層； 在所述絕緣層的表面上、以及凹入部內的側表面和底表面上形成覆蓋層； 在所述覆蓋層上形成連結金屬層；以及 拋光以從所述絕緣層的表面去除所述覆蓋層，使得所述連結金屬層的上表面從所述絕緣層的表面突出。
全文摘要
這里公開了一種連結電極及其制造方法、以及具有這種連結電極的半導體器件及其制造方法。該連結電極包括絕緣層；凹入部，該凹入部形成在所述絕緣層中；覆蓋層，該覆蓋層形成在所述凹入部的側表面和底表面上；和連結金屬層，該連結金屬層形成在所述覆蓋層上并具有從所述絕緣層的表面突出的上表面。
文檔編號H01L21/60GK102651358SQ20121003553
公開日2012年8月29日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權日2011年2月23日
發(fā)明者青柳健一 申請人:索尼公司