形成半导体器件的方法技术

根据本申请的实施例，提供了形成半导体器件的方法，包括在半导体晶圆上形成晶种层，在晶种层上涂覆光刻胶，实施光刻工艺以曝光光刻胶，以及显影光刻胶以在光刻胶中形成开口。暴露晶种层，并且其中，该开口包括金属焊盘的第一开口和金属线的连接至第一开口的第二开口。在第一开口和第二开口的连接点处，形成金属贴片的第三开口，使得开口和与第一开口相邻的所有角度都大于90度。该方法还包括在光刻胶的开口中镀金属焊盘、金属线和金属贴片，去除光刻胶，以及蚀刻晶种层以留下金属焊盘、金属线和金属贴片。根据本申请的实施例，还提供了其他形成半导体器件的方法。

Methods of forming semiconductor devices

【技术实现步骤摘要】
形成半导体器件的方法
本申请的实施例涉及半导体领域，并且更具体地，涉及形成半导体器件的方法。
技术介绍
集成电路包括用于互连目的的各种类型的部件。例如，金属焊盘通常用于上层部件，诸如位于其上的接触插塞、通孔等。金属焊盘可以连接至金属线，金属线比金属焊盘窄得多。金属线可以用于将电信号、电压、电流等电路由至金属焊盘以及与金属焊盘电路由。由于金属焊盘的大尺寸和金属线的小宽度，可能出现可靠性问题。例如，在金属线和金属焊盘之间的界面处可能出现裂缝。而且，与金属焊盘相邻的介电层也可能由于金属焊盘施加的应力而破裂。
技术实现思路
根据本申请的实施例，提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在半导体晶圆上形成晶种层；在晶种层上涂覆光刻胶；实施光刻工艺以曝光光刻胶；显影光刻胶以在光刻胶中形成开口，其中，暴露所述晶种层，并且其中，所述开口包括金属焊盘的第一开口和金属线的连接至所述第一开口的第二开口，其中，在所述第一开口和所述第二开口的连接点处，形成金属贴片的第三开口，使得所述开口和与所述第一开口相邻的所有角度都大于90度；在所述光刻胶的所述开口中镀所述金属焊盘、所述金属线和所述金属贴片；去除所述光刻胶；以及蚀刻所述晶种层以留下所述金属焊盘、所述金属线和所述金属贴片。根据本申请的实施例，提供了一种形成半导体器件的方法，包括：涂覆光刻胶；图案化所述光刻胶以在所述光刻胶中形成开口，其中，所述开口包括：焊盘部分，其中，所述焊盘部分包括第一边缘；线部分，连接至所述焊盘部分，其中，所述线部分包括第二边缘，并且所述第一边缘和所述第二边缘形成直角；以及三角形贴片部分，包括接触所述第一边缘的第三边缘，和接触所述第二边缘的第四边缘，以及与所述第一边缘和所述第二边缘形成钝角的第五边缘；以及在所述开口中沉积材料以形成连续的部件，其中，所述连续部件包括金属焊盘、连接至所述金属焊盘的金属线，以及分别对应于所述焊盘部分、所述线部分和所述开口的三角形贴片部分的金属贴片。根据本申请的实施例，提供了一种形成半导体器件的方法，包括：从初始图案去除焊盘的图案，其中，所述初始图案包括所述焊盘的图案，以及连接所述焊盘的图案的线的图案；缩短所述线的图案，以形成缩短的线图案；去除未连接至所述焊盘的图案的图案；尺寸调整所述缩短的线图案以形成尺寸调整的缩短的线图案；对所述尺寸调整的缩短的线图案和尺寸调整的焊盘的图案实施AND操作以生成边界区域；以及将贴片的图案添加至所述边界区域以形成修改的图案。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1至图11示出了根据一些实施例的封装组件的形成中的中间阶段的截面图和顶视图。图12示出了根据一些实施例的金属焊盘和金属线的顶视图。图13示出了根据一些实施例的焊盘和连接线的初始图案。图14至图19示出了根据一些实施例的可以应用于图案和产生的图案的一些布尔运算。图20示出了根据一些实施例的包括焊盘和线的初始图案。图21示出了根据一些实施例的对尺寸调整的焊盘和尺寸调整的线部分实施AND操作以生成边界区域。图22至图24示出了根据一些实施例的确定线的部分的中间步骤。图25示出了根据一些实施例的尺寸调整的焊盘和用于生成边界区域AND操作。图26示出了根据一些实施例的图20所示的图案的边界区域。图27示出了根据一些实施例的添加至焊盘和连接线的贴片的图案。图28示出了根据一些实施例的示例性截断问题。图29示出了根据一些实施例的通过尺寸调整操作解决截断问题。图30和图31示出了根据一些实施例的用于确定矩形图案的边界区域的简化布尔运算。图32示出了根据一些实施例的在实施第一轮修补操作之后的部件的图案。图33示出了根据一些实施例的在实施第二轮修补操作之后的部件的图案。图34和图35示出了根据一些实施例的对焊盘的弯曲边缘的修补。图36示出了根据一些实施例的对圆化焊盘的修补。图37示出了根据一些实施例的对线的一侧的修补。图38示出了根据一些实施例的两轮修补工艺。图39示出了根据一些实施例的用于确定图案的边界区域的工艺流程。图40示出了根据一些实施例的用于形成器件管芯的工艺流程。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实施例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)原件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。根据各个实施例提供了包括焊盘和相应的连接线的集成电路结构及其形成方法。根据一些实施例示出了焊盘和连接线的形成中的中间阶段。讨论了一些实施例的一些变型。贯穿各个视图和示例性实施例，相同的参考标号用于表示相同的元件。根据本专利技术的一些实施例，提供了一种技术方案来解决技术问题。该技术问题涉及包括焊盘和连接至焊盘的线的集成电路结构，当焊盘的边缘和线之间形成直角或锐角时，由于金属焊盘和线的热膨胀和收缩，应力集中在焊盘和线的连接区域上，引起连接区域处的裂缝。集中的应力也可以赋予相邻的介电层，引起介电层的裂缝。解决这种技术问题的技术方案包括，在集成电路结构的设计阶段，通过添加贴片来修改集成电路结构的图案。然后使用修改的图案来形成光刻掩模，其用于在晶圆上制造集成电路结构。为了确定添加贴片的位置，对焊盘和线的图案实施布尔运算以确定焊盘和线的边界区域，从而可以将贴片添加至边界区域中。贴片与焊盘和线形成钝角。通过该操作，消除了在焊盘和线之间形成的所有锐角和直角。图1至图11示出了根据本专利技术的一些实施例的晶圆和器件管芯的形成中的中间阶段的截面图，晶圆和器件管芯包括金属焊盘和连接金属线。相应的工艺也示意性地反映在图40所示的工艺流程400中。应当理解，图1至图11示出了用于形成焊盘和连接线的一些实例，在该实例中，在金属焊盘层级(有时称为铝焊盘层级)和/或后钝化互连(PPI)层级处形成焊盘和金属线。应当理解，本专利技术的实施例可以应用于任何层级的集成电路，包括但不限于晶体管(诸如金属栅极路由)、对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成半导体器件的方法，包括：/n在半导体晶圆上形成晶种层；/n在晶种层上涂覆光刻胶；/n实施光刻工艺以曝光光刻胶；/n显影光刻胶以在光刻胶中形成开口，其中，暴露所述晶种层，并且其中，所述开口包括金属焊盘的第一开口和金属线的连接至所述第一开口的第二开口，其中，在所述第一开口和所述第二开口的连接点处，形成金属贴片的第三开口，使得所述开口和与所述第一开口相邻的所有角度都大于90度；/n在所述光刻胶的所述开口中镀所述金属焊盘、所述金属线和所述金属贴片；/n去除所述光刻胶；以及/n蚀刻所述晶种层以留下所述金属焊盘、所述金属线和所述金属贴片。/n

【技术特征摘要】
20181121 US 62/770,445;20190311 US 16/297,9381.一种形成半导体器件的方法，包括：
在半导体晶圆上形成晶种层；
在晶种层上涂覆光刻胶；
实施光刻工艺以曝光光刻胶；
显影光刻胶以在光刻胶中形成开口，其中，暴露所述晶种层，并且其中，所述开口包括金属焊盘的第一开口和金属线的连接至所述第一开口的第二开口，其中，在所述第一开口和所述第二开口的连接点处，形成金属贴片的第三开口，使得所述开口和与所述第一开口相邻的所有角度都大于90度；
在所述光刻胶的所述开口中镀所述金属焊盘、所述金属线和所述金属贴片；
去除所述光刻胶；以及
蚀刻所述晶种层以留下所述金属焊盘、所述金属线和所述金属贴片。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用光刻掩模曝光光刻胶，并且所述光刻掩模包括所述金属焊盘的图案、所述金属线的图案和所述金属贴片的图案。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括，对初始图案实施布尔运算，其中，所述初始图案包括所述金属焊盘的图案和所述金属线的图案。


4.根据权利要求3所述的方法，还包括，添加所述金属贴片的图案，其中，所述金属贴片的图案具有邻接所述金属焊盘的图案的边缘的边缘，以及邻接所述金属线的边缘的边缘。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述布尔运算包括确定所述初始图案的边界区域。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述初始图案的边界区域包括：
从所述初始图案去除所述金属焊盘的图案；
缩短所述金属线的图案，以形成缩短的金属线图案；
去除未连接至所述金属焊盘的图案的图案；
尺寸调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟淑维，王彦森，
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