半导体装置制造方法及图纸

技术编号:20330555 阅读:21 留言:0更新日期:2019-02-13 06:38
一种半导体装置,包括:多个垂直导电结构,其中垂直导电结构中的每一个垂直导电结构延伸穿过一隔离层;以及一绝缘延长部,其水平设置于多个垂直导电结构中的一第一垂直导电结构和一第二垂直导电结构之间。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术实施例是有关一种半导体装置;特别是关于一种包括绝缘延长部的半导体装置。
技术介绍
半导体工业不断以较低的成本来追求较高的装置密度。半导体装置或集成电路(integratedcircuit,IC)、材料、设计、以及制造制程的技术进步,已经产生越来越小的电路。在集成电路的发展过程中,功能密度(例如每一晶片区域中的互连装置的数量)逐渐地增加,而几何尺寸则逐渐地减小。这种缩减过程,通常通过提高生产效率和降低相关的成本来提供益处。集成电路的一般制造方案包括两部分,前端制程(frontendofline,FEOL)处理和后端制程(backendofline,BEOL)处理。通常,后端制程包含由金属和绝缘体制成的被动线性装置,例如信号和电源线、传输线、金属电阻器、金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal,MIM)电容器、电感器、以及保险丝。后端制程可以包括以图案化多重金属化制程来连接在一起的多个装置。这种缩小制程增加了处理和制造集成电路的复杂性。随着装置密度的增加和装置尺寸的减小,集成电路的后端制程处理期间可能会发生短路或串扰(crosstalk),从而导致产量的下降。因此,传统的半导体装置制造和处理技术已无法完全满足现今的需求。
技术实现思路
一种半导体装置,包括:多个垂直导电结构,其中垂直导电结构中的每一个垂直导电结构延伸穿过一隔离层;以及一绝缘延长部,其水平设置于多个垂直导电结构中的一第一垂直导电结构和一第二垂直导电结构之间。附图说明当结合附图阅读时,从以下详细描述中可以更好地理解本揭露的各个方面。应注意,依据工业中的标凖实务,多个特征并未按比例绘制。实际上,多个特征的尺寸可任意增大或缩小,以便使论述明晰。图1A为根据某些实施例的具有导电延长部的半导体装置的立体图;图1B为根据某些实施例的具有绝缘延长部的半导体装置的立体图;图2A绘示根据某些实施例的具有条纹导电延长部的导电结构的示意图;图2B绘示根据某些实施例的具有条纹绝缘延长部的导电结构的示意图;图3绘示根据某些实施例的具有超过有效深度的绝缘延长部的梯形导电结构的示意图;图4为根据某些实施例的使延长部绝缘的方法的流程图。具体实施方式以下揭示内容提供许多不同实施例或实例,以用于实现所提供的标的物的不同的特征。下文描述组件和排列的特定实例,以简化本揭示内容。当然,此等仅仅为实例,并不旨在限制本揭示内容。举例而言,当称一元件“连接至”或“耦合至”另一元件,则可以是直接连接至或耦合至另一元件,或者于其间介入一个或多个中间元件。另外,本揭示内容在各实例中可重复元件符号和/或字母。此重复是出于简化及清楚的目的,且本身不指示所论述各实施例及/或构造之间的关系。进一步地,空间相对用语,诸如“下方”、“以下”、“下部”、“上方”、“上部”及类似者,在此用于简化描述附图所示的一个元件或特征与另一元件(或多个元件)或特征(或多个特征)的关系。除附图中描绘的方向外,空间相对用语旨在包含于使用或操作中的装置的不同方向。装置可为不同的方向(旋转90度或在其他的方向),并且在此使用的空间相关描述词也可相应地被解释。如前文所描述和介绍,后端制程处理可以包括于图案化多重导电制程中使其连接在一起的多个导电特征,以制造诸如集成电路的半导体装置。导电特征可以(可以是一部分的)包含主动和非线性的包括半导体的装置,例如晶体管、二极管、变容二极管、光探测器、光发射器、多晶硅电阻、金属氧化物半导体电容、波导管、波导调制器、导电层、金属化层等。导电特征是按照层级(level-by-level)的方案形成的,并且形成于前端制程处理中所形成的半导体基板上。导电特征与互连导电特征的多个导电结构(例如导电线和通孔)耦合。换句话说,导电结构与导电特征互连。随着半导体装置尺寸的缩小,可能增加了导电结构和导电特征的密度,而提高短路或串扰的可能性,从而导致产量下降。导电延长部可以是微小的导电人造物,其是于半导体处理期间,被沉积、移动、揭露或形成于半导体装置上。导电延长部的实例包括于化学机械平坦化(chemical-mechanicalplanarization,CMP)制程、光微影或蚀刻期间,沉积导电结构于半导体装置的表面上的过量的导等离子料或移动的导电材料。在另一实例中,当在不够充分地纯化环境中来处理半导体装置,空气中的导电杂质可能在半导体处理期间沉积于半导体装置上,从而可能形成导电延长部。绝缘或非导电材料(全部或部分)如果没有去除,则导电结构之间将彼此绝缘,但在一些实施例中,导电延长部也可能从去除绝缘或非导电材料(全部或部分)来形成,详细将于下文进一步讨论。这些导电延长部可能会或可能不会接触(例如延伸触及)半导体装置上的导电结构。例如,桥接导电延长部可能形成物理接触至少两个导电结构的桥,而导电结构本来将经由非导电间隔(非导电材料所形成的)来彼此导电绝缘,从而避免不期望的短路或不期望的串扰。非导电间隔可能包括会影响电场的材料,但不是由导电材料所组成,下文将进一步讨论。然而,导电延长部可能从一个导电结构延伸,并增加延伸的导电结构的导电性范围(例如导致串扰的电场和/或电位的导电耦合),而在没有物理耦合到第二导电结构的情况下,不期望地影响延伸的导电结构的延伸部分附近的第二导电结构。另外,导电延长部可能与导电结构没有物理接触,但与附近的导电结构足够靠近,而通过作为附近的导电结构的导电性的不良通道或导电延长部,而不期望地延伸附近的导电结构的导电性范围。此外,延伸导电结构的导电性范围的导电延长部,不仅可能延伸导电结构的导电性范围,还可能延伸半导体装置内的导电特征的导电性范围。如上所述,导电结构可以互连导电特征,或与导电特征进行导电通讯。因此,当导电延长部不期望地延伸导电结构的导电性范围时,也可能不期望地延伸半导体装置内的导电特征的导电性范围。因此,随着半导体装置的缩小,最小化由这些导电延长部所造成的导电结构的不期望的导电性范围(例如短路或串扰)将变得越来越有利。本揭示内容涉及绝缘延长部的系统和方法。如上所述,由于是由导电材料所形成,延长部最初可能是有导电性的。在一非限定的实例中,导电材料可以是小于高电阻或小于约1.6×10-6Ω-cm的电阻值的材料。另外,在一非限定实例中,非导电材料或绝缘材料可以是电阻值为约1.6×10-6Ω-cm以上的材料。由于是由导电材料所形成,延长部最初可能是有导电性的,例如导电结构的材料或在半导体处理之后或处理期间留在半导体装置上的残留的导电材料。这些导电延长部可能是不期望的,因为其可能导致被设计为彼此导电隔离的导电结构之间产生不期望的短路或串扰。可以使这些导电延长部绝缘,以减少由具导电性的延长部(导电延长部)所产生的导电结构的不期望的导电性范围。通过对延长部(和/或半导体装置的表面)进行绝缘制程,可以使延长部绝缘,从而降低了暴露于绝缘制程的材料的导电率。在一些实施例中,可以使延长部绝缘,其是通过暴露于氧化气体或等离子来氧化延长部(和/或半导体装置的表面),以形成具绝缘性的延长部(绝缘延长部)。例如,绝缘制程可以包括暴露(例如轰击)半导体装置的表面(例如包括至少一个导电延长部的表面)于一绝缘介质,例如具有Ar+或N+的O2等离子。暴露于绝缘介质的半导体装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置,其特征在于,包括:多个垂直导电结构,其中所述多个垂直导电结构中的每一个垂直导电结构延伸穿过一隔离层;以及一绝缘延长部,其水平设置于所述多个垂直导电结构中的一第一垂直导电结构和一第二垂直导电结构之间。

【技术特征摘要】
2017.07.31 US 15/664,9901.一种半导体装置,其特征在于,包括:多个垂直导电结构,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:尤宏誌陈建茂
申请(专利权)人:台湾积体电路制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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