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芯片及其制备方法、电子设备技术

技术编号:40920713 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:45
本申请实施例提供一种芯片及其制备方法、电子设备,涉及半导体技术领域,用于提高芯片中导电部件的良率。芯片包括第一介质层,第一介质层包括第一区域和第二区域;电阻层和电阻保护层依次层叠设置在第一介质层上的第一区域内;电阻保护层包括刻蚀停止层和刻蚀阻挡层,刻蚀停止层设置在刻蚀阻挡层与电阻层之间;刻蚀阻挡层具有第一过孔,刻蚀停止层具有第二过孔。第二介质层设置在第一介质层上且覆盖电阻保护层。第一导电柱贯穿第二介质层,并穿过第一过孔和第二过孔与电阻层电连接;其中,刻蚀阻挡层用于作为形成电阻层的第一刻蚀过程中的刻蚀保护层,刻蚀停止层用于作为形成第一过孔的第二刻蚀过程中的刻蚀保护层。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体,尤其涉及一种芯片及其制备方法、电子设备


技术介绍

1、随着电子技术的发展,用户对电子设备的性能要求越来越高,使得电子设备中芯片尺寸越来越大、数量越来越多。但随着电子设备不断向集成化、超薄化趋势发展,电子设备中的芯片也不得不向小型化发展。

2、而当前的一些产品中,芯片不仅包括晶体管等有源器件,还会包括电阻层等无源器件。在这种有源器件和无源器件集成的芯片中,电阻层的良率问题一直是本领域技术人员难以突破的技术关卡。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种芯片及其制备方法、电子设备,用于提高芯片中电阻层的良率。

2、为达到上述目的,本实施例采用如下技术方案:

3、本申请实施例的第一方面,提供一种芯片,芯片可以是裸芯片,也可以是封装后的芯片。

4、芯片包括第一介质层,第一介质层包括第一区域和第二区域;电阻层和电阻保护层,依次层叠设置在第一介质层上的第一区域内。其中,电阻保护层包括刻蚀停止层和刻蚀阻挡层,刻蚀停止层设置在刻蚀阻挡层与电阻层之间。第二介质层设置在第一介质层上且覆盖电阻保护层;第一介质层与第二介质层的材料不同。第一导电柱贯穿第二介质层和电阻保护层,并与电阻层电连接。第一导电柱包括第一导电柱本体和第一填充层,第一填充层覆盖第一导电柱本体的侧面和底面;第一填充层中与第二介质层接触的部分的厚度,大于,第一填充层中位于第一导电柱本体底面的部分的厚度。

5、本申请实施例提供的芯片,电阻层上方的电阻保护层包括刻蚀停止层和刻蚀阻挡层,刻蚀阻挡层作为对电阻膜进行刻蚀以形成电阻层时的阻挡层,来保护电阻层的图案形状。刻蚀停止层作为对刻蚀阻挡层进行刻蚀以形成放置第一导电柱的第一过孔时的停止层。这样一来,由于刻蚀停止层的存在,使得无论采用什么刻蚀工艺在刻蚀阻挡层上形成开口,都几乎不会对刻蚀停止层下方的电阻层产生影响,以保证电阻层的良率。而后续需要制备第一导电柱时,再采用单独的刻蚀步骤在刻蚀停止层上形成第二过孔,通过调整刻蚀条件,可以最大程度的降低对电阻层的损伤,提高电阻层的良率。而且,在制备第一导电柱之前,不露出电阻层,可减少电阻层的暴露时间,降低电阻层被氧化的概率,可进一步提高电阻层的良率。再者,第一填充层中与第二介质层接触的部分的厚度做到比较大,可以提高对第一导电柱本体和第二介质层之间缝隙的填充效果,提高第一导电柱本体与第二介质层的粘结度。第一填充层中位于第一导电柱本体底面的部分的厚度做到比较小,可以降低第一填充层对第一导电柱导电性能的影响。

6、在一种可能的实现方式中,电阻层包括与第一导电柱接触的第一部分和与电阻保护层接触的第二部分,第一部分的厚度与第二部分的厚度之比的取值范围为0.2-1。本申请实施例提供的芯片,在制备过程中,通过电阻保护层对电阻层进行保护,在制备第一导电柱之前,不露出电阻层。使得第一部分的暴露时间短,损伤较小。而且在需要露出电阻层时,是采用单独的刻蚀工艺对电阻保护层进行开孔处理,第一部分几乎不会存在过刻损伤的情况。因此,本申请实施例提供的芯片中,可降低芯片制备过程中对电阻层位于第一导电柱下方的第一部分的损伤,电阻层中第一部分的厚度与第二部分的厚度之比可达到0.2-1。与相关技术中电阻层的第一部分几乎全部损伤相比,本申请芯片中电阻层的实际阻值与设定阻值更为接近,可以有效改善电阻层损伤引起的阻值偏差,提升芯片性能。

7、在一种可能的实现方式中,电阻保护层还包括氧化阻挡层,氧化阻挡层设置在刻蚀停止层与电阻层之间,氧化阻挡层具有第三过孔,第三过孔与第二过孔连通。通过设置氧化阻挡层,可以阻止电阻保护层对电阻层的氧化。

8、在一种可能的实现方式中,氧化阻挡层的材料包括氮化硅,刻蚀停止层的材料包括氧化硅,刻蚀阻挡层的材料包括氮化硅。这是一种低成本的实现方式。

9、在一种可能的实现方式中,电阻层的材料包括氮化钛、氮化钽或者氧化钛。这是一种低成本的实现方式。

10、在一种可能的实现方式中,芯片还包括第二导电柱和晶体管;晶体管设置在第一介质层远离第二介质层一侧,晶体管在第一介质层上的投影与电阻层在第一介质层上的投影不交叠;第二导电柱贯穿第二介质层和第一介质层、与晶体管电连接。本申请实施例提供的制备,可以实现在保证电阻层产品良率的基础上,兼容电阻层所在区域的第一导电柱与晶体管所在区域的第二导电柱的制备。

11、在一种可能的实现方式中,第二导电柱包括第二导电柱本体和第二填充层;第二填充层覆盖第二导电柱本体的侧面,第二导电柱本体与晶体管接触。这是一种可能的结构。

12、在一种可能的实现方式中,第二导电柱还包括第三导电柱本体和第三填充层;第三导电柱本体设置在第二导电柱本体远离晶体管一侧,第三填充层覆盖第三导电柱本体的侧面和底面。这是一种可能的结构。

13、在一种可能的实现方式中,第三填充层位于第三导电柱本体侧面的部分的厚度,大于,第三填充层位于第三导电柱本体底面的部分的厚度。这是一种可能的结构。

14、在一种可能的实现方式中,第二导电柱本体伸入晶体管,第二导电柱本体伸入晶体管的部分与第一介质层远离第二介质层的表面接触。这样一来,即使在后续制备过程中有酸性研磨液或者刻蚀液等溶液从第二导电柱与第二介质膜之间的缝隙处流入,也会先与第二导电柱端部位于凹槽内的部分接触,可降低酸性研磨液或者刻蚀液等溶液对晶体管的损害。

15、在一种可能的实现方式中,芯片还包括第一导电图案和第二导电图案;第一导电图案和第二导电图案设置在第二介质层远离第一介质层一侧;第一导电柱与第一导电图案电连接,第二导电柱与第二导电图案电连接。电阻层的信号通过第一导电柱转接至第一导电图案,晶体管的信号通过第二导电柱转接至第二导电图案。

16、本申请实施例的第二方面,提供一种电子设备,包括第一方面任一项的芯片和电路板,芯片设置在电路板上。

17、本申请实施例的第三方面,提供一种芯片的制备方法,包括:形成第一介质膜;在第一介质膜上依次形成层叠设置的电阻膜和电阻保护膜,电阻膜覆盖第一介质膜,电阻保护膜位于第一介质膜的第一区域内;电阻保护膜包括刻蚀停止膜和刻蚀阻挡膜,刻蚀停止膜位于刻蚀阻挡膜与电阻膜之间;对电阻膜进行第一刻蚀,形成电阻层;刻蚀阻挡膜用于作为形成电阻层的第一刻蚀过程中的刻蚀保护层,电阻层位于第一区域内;形成第二介质膜;第二介质膜形成在第一介质膜上、且覆盖电阻保护膜;通过第二刻蚀,形成贯穿第二介质膜的第四过孔和贯穿刻蚀阻挡膜的第一过孔;刻蚀停止膜用于作为形成第一过孔的第二刻蚀过程中的刻蚀保护层;在刻蚀停止膜上形成第二过孔,形成贯穿第二介质膜和电阻保护膜的第一开口及电阻保护层;在第一开口内形成第一导电柱,并形成第二介质层;第一导电柱与电阻层电连接,第一导电柱包括第一导电柱本体和第一填充层,第一填充层覆盖第一导电柱本体的侧面和底面;第一填充层中与第二介质层接触的部分的厚度,大于,第一填充层中位于第一导电柱本体底面的部分的厚度。

18、本申请实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种芯片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述电阻层包括与所述第一导电柱接触的第一部分和与所述电阻保护层接触的第二部分,所述第一部分的厚度与所述第二部分的厚度之比的取值范围为0.2-1。

3.根据权利要求1或2所述的芯片,其特征在于,所述电阻保护层还包括氧化阻挡层;所述氧化阻挡层设置在所述刻蚀停止层与所述电阻层之间,所述氧化阻挡层具有第三过孔,所述第三过孔与所述第二过孔连通。

4.根据权利要求3所述的芯片,其特征在于,所述氧化阻挡层的材料包括氮化硅,所述刻蚀停止层的材料包括氧化硅,所述刻蚀阻挡层的材料包括氮化硅。

5.根据权利要求1-4任一项所述的芯片,其特征在于,所述电阻层的材料包括氮化钛、氮化钽或者氧化钛。

6.根据权利要求1-5任一项所述的芯片,其特征在于,所述芯片还包括第二导电柱和晶体管;

7.根据权利要求6所述的芯片,其特征在于,所述第二导电柱包括第二导电柱本体和第二填充层;

8.根据权利要求7所述的芯片,其特征在于,所述第二导电柱还包括第三导电柱本体和第三填充层;

9.根据权利要求8所述的芯片,其特征在于,所述第三填充层位于所述第三导电柱本体侧面的部分的厚度,大于,所述第三填充层位于所述第三导电柱本体底面的部分的厚度。

10.根据权利要求7-9任一项所述的芯片,其特征在于,所述第二导电柱本体伸入所述晶体管,所述第二导电柱本体伸入所述晶体管的部分与所述第一介质层远离所述第二介质层的表面接触。

11.根据权利要求6-10任一项所述的芯片,其特征在于,所述芯片还包括第一导电图案和第二导电图案;

12.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-11任一项所述的芯片和电路板,所述芯片设置在所述电路板上。

13.一种芯片的制备方法,其特征在于,包括:

14.根据权利要求13所述的芯片的制备方法,其特征在于,形成所述第一介质膜之前,所述制备方法还包括:形成晶体管;所述晶体管在所述第一介质膜上的投影与所述电阻层在所述第一介质膜上的投影不交叠;

15.根据权利要求14所述的芯片的制备方法,其特征在于,去除所述电阻保护膜中位于所述第一开口下方的部分之前,所述制备方法还包括:

16.根据权利要求15所述的芯片的制备方法,其特征在于,在刻蚀停止膜上形成第二过孔之前,所述制备方法还包括:

17.根据权利要求15或16所述的芯片的制备方法,其特征在于,在所述第一开口内形成第一导电柱,并形成第二介质层,包括:

18.根据权利要求17所述的芯片的制备方法,其特征在于,形成第一填充层、第一导电柱本体以及第二介质层的同时,还形成第三导电柱本体和第三填充层;

19.根据权利要求13-18任一项所述的芯片的制备方法,其特征在于,所述电阻保护膜还包括氧化阻挡膜;所述氧化阻挡膜设置在所述刻蚀停止膜朝向所述电阻层一侧;所述制备方法还包括在形成贯穿所述氧化阻挡膜的第三过孔,所述第三过孔与所述第二过孔连通。

...

【技术特征摘要】

1.一种芯片,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述电阻层包括与所述第一导电柱接触的第一部分和与所述电阻保护层接触的第二部分,所述第一部分的厚度与所述第二部分的厚度之比的取值范围为0.2-1。

3.根据权利要求1或2所述的芯片,其特征在于,所述电阻保护层还包括氧化阻挡层;所述氧化阻挡层设置在所述刻蚀停止层与所述电阻层之间,所述氧化阻挡层具有第三过孔,所述第三过孔与所述第二过孔连通。

4.根据权利要求3所述的芯片,其特征在于,所述氧化阻挡层的材料包括氮化硅,所述刻蚀停止层的材料包括氧化硅,所述刻蚀阻挡层的材料包括氮化硅。

5.根据权利要求1-4任一项所述的芯片,其特征在于,所述电阻层的材料包括氮化钛、氮化钽或者氧化钛。

6.根据权利要求1-5任一项所述的芯片,其特征在于,所述芯片还包括第二导电柱和晶体管;

7.根据权利要求6所述的芯片,其特征在于,所述第二导电柱包括第二导电柱本体和第二填充层;

8.根据权利要求7所述的芯片,其特征在于,所述第二导电柱还包括第三导电柱本体和第三填充层;

9.根据权利要求8所述的芯片,其特征在于,所述第三填充层位于所述第三导电柱本体侧面的部分的厚度,大于,所述第三填充层位于所述第三导电柱本体底面的部分的厚度。

10.根据权利要求7-9任一项所述的芯片,其特征在于,所述第二导电柱本体伸入所述晶体管,所述第二导电柱本体伸入所述晶体管的部分与所述第一介质层...

【专利技术属性】
技术研发人员:范荣伟马野胡成仕
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
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