防护通孔失效的方法及其结构技术

本发明专利技术涉及防护通孔失效的方法及其结构。公开了一种用于形成假通孔和功能通孔的方法。所述方法包括在第一互连层的金属部分和第二互连层的部分之间形成所述功能通孔。所述方法还包括在所述第一互连层的所述金属部分以及第三互连层的金属部分之间的保护区内形成所述假通孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通孔(via)，更具体的，涉及用于避免失效的通孔。
技术介绍
半导体器件通常具有导体，其具有从导体的侧面横向延伸的突出部(tab)。这些导体通常被看作母线(bus)，因为它们相对宽以使电阻低，以便能承载相对高的电流而不造成有问题的电压下降。对于给定的技术，在给定金属层级(metal level)处的线的深度是相同的，从而在确定单位长度的电阻时宽度作为变量。增加宽度减小电阻，但是需要更多的面积，也增加了通孔处的应力导致的空洞(void)的风险。应力会导致各种失效，包括通孔失效。虽然通孔失效可能有低的发生概率，但在特定的半导体器件上常常存在数以百万计的通孔。结果，至少一个通孔失效的可能性是相对较高的。因此，提供冗余的通孔已经变得很常见，并认为两个通孔在相同位置失效是不太可能的。在所述通孔在突出部上的情况下，对于冗余通孔，选择是受限的。另一方面，在突出部上放置通孔通过使通孔远离宽的母线，提供了一些内在保护，而宽的母线导致生成更多的空缺(vacancies)。概要说明根据本公开的一个方面，提供了一种用于形成假通孔和功能通孔的方法，包括:在第一互连层的金属部分和第二互连层的一部分之间形成所述功能通孔；以及在所述第一互连层的所述金属部分和第三互连层的金属部分之间的保护区中形成所述假通孔。根据本公开的另一方面，提供了一种半导体器件，包括:第一互连层，其具有包括第一金属部分的多个金属部分；第二互连层，其具有包括第二金属部分的多个金属部分；第三互连层，其具有包括第三金属部分的多个金属部分；功能通孔，其耦接到所述第一金属部分和所述第二金属部分；以及假通孔，其在耦接到所述第一金属部分和所述第三金属部分的所述功能通孔周围的保护区中。根据本公开的再一方面，提供了一种方法，包括:形成具有包括第一金属部分的多个金属部分的第一互连层；在所述第一互连层上形成第一层间电介质层；在所述第一层间电介质层上形成第二互连层，其具有包括第二金属部分的多个金属部分，其中在所述形成所述第二互连层期间，形成通过所述第一层间电介质层从所述第二金属部分到所述第一金属部分的功能通孔；在所述第二互连层上形成第二层间电介质层；以及在所述第二层间电介质层上形成第三互连层，其具有包括第三金属部分的多个金属部分，其中在所述形成所述第三互连层期间，形成通过所述第二层间电介质层从所述第三金属部分到所述第二金属部分的假通孔，其中所述假通孔在所述功能通孔的保护区内。附图说明本专利技术通过举例的方式进行说明，并且不受附图的限制，在附图中相同的参考符号表示相同的元素。附图中的元素是出于简明以及清晰的目的而示出，并不一定按比例绘制。图1是根据一个实施例的半导体器件的顶视图；以及图2是图1的半导体器件的截面图。具体实施例方式一种半导体器件包括具有突出部的母线，在突出部上有容易失效的通孔。所述半导体器件具有第一金属互连层、第二金属互连层、以及第三互连层。容易失效的通孔被连接在作为所述第二互连层的一部分的金属部分和作为所述第一互连层的一部分的金属部分之间。在保护区内，假通孔(decoy via)被布置邻近于所述容易失效的通孔，并被连接在所述作为第一互连层的一部分的金属部分和作为所述第三互连层的一部分的金属部分之间。虽然所述假通孔在一端上被连接到与所述容易失效的通孔不同的互连层，但是这两通孔在所述第一互连层的所述部分上具有共同的连接，从而所述假通孔提供空缺的吸除，因此当空缺来自所述第一互连层时，保护了所述容易失效的通孔。通过参考附图和以下描述会更好理解。图1显示的是具有母线12的半导体器件，所述母线12具有从所述母线的侧面横向延伸的突出部(tab)14。母线12的宽度可以是突出部14的宽度的两倍或更大。还显示了邻近突出部14的母线16。实际上，母线16防止突出部14从母线12的侧面进一步横向延伸。连接到突出部14的是向上延伸的假通孔18和向下延伸的功能通孔20。作为选择方案，假通孔18可以向下延伸而功能通孔20可以向上延伸。图2显示的是半导体器件10的截面图，所述截面图穿过包括突出部14的母线12，因此也穿过假通孔18、假通孔20、以及母线16。还显示了金属部分22、24、26、28和通孔填充物30以及通孔填充物32。母线12和16形成在互连层34中。金属部分22和24在互连层36中形成。金属部分26和28形成在互连层38中。还显不了衬底40、在衬底40上的有源电路层42、在有源电路层42上的层间电介质层(ILD )44、互连层36形成在其中的电介质层50、互连层34和36之间的ILD46、互连层34形成在其中的电介质层52、互连层34和38之间的ILD48，以及互连层38形成在其中的电介质层54。通过在的ILD 48中形成填充有通孔填充物32的通孔开口而形成通孔18。金属部分26形成在通孔填充物32上并且与通孔填充物32接触。通孔20类似地通过在ILD 46中形成填充有通孔填充物30的通孔开口而形成。母线12 (其作为互连层34的一部分)形成在通孔填充物30上并且与通孔填充物30接触。母线12执行电路功能，例如，如同金属部分24那样携载信号；因此，此为功能通孔20的命名的由来。另一方面，金属部分26没有进一步连接到附加电路；因此，此为假通孔18命名的由来。通孔填充物30和通孔填充物32可以分别与互连层34和38同时形成，例如以双大马士革(dual damascene)图案化过程形成。如图1和图2所示的，假通孔18被对准到邻近通孔20的位置。这是有效位置，因为它处于起源于母线12的主要部分的空缺的路径中。通过假通孔18对空缺的吸除，可能在通孔18和母线12之间引起开路(open)，该开路不是问题，因为假通孔18不是功能通孔，电路不依赖通孔18提供电流路径。在到通孔20和金属部分24之间的界面的路径上的空缺集结在假通孔18处，而不是在功能通孔20处。因为金属部分22的存在，与功能通孔20直接邻近的冗余通孔或在母线12下的假通孔是不可能的。这显示了能够在与功能通孔20所连接的互连层不同的互连层之间提供假通孔的价值。正如图2所示的，没有空间可用于在通孔20的相反侧上的冗余通孔或假通孔。在空缺从宽的母线12进入到突出部14的这个例子中，有连接在金属部分24和有源电路层42之间的假通孔可能是有利的，但是它不能取代对假通孔18的需求。假设空缺不是从金属部分24向通孔20的底部，那么在通孔20正上增加假通孔可能是有利的，所述通孔可以取代假通孔18或对假通孔18进行增加。另一方面，来自金属部分24的空缺将是损害通孔20和金属部分24之间界面的威胁，因此在金属部分24上但不与功能通孔20对准的假通孔是有益的。在这种情况下，在增加的假通孔上堆叠功能通孔20是不期望的。所述增加的假通孔应该偏离所述功能通孔。目的是有足够的假通孔保护以防止过度的空缺到达功能通孔，从而保护功能通孔。可以将足以提供保护的这种位置称为保护区。因此，所述假通孔被放置在所述保护区中，其可以包括被对准到所述功能通孔，以维持所述功能通孔的完整性。至此应理解，已经提供了一种形成假通孔和功能通孔的方法。所述方法包括:在第一互连层的金属部分和第二互连层的一部分之间形成所述功能通孔。所述方法还包括:在所述第一互连层的所述金属部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成假通孔和功能通孔的方法，包括：在第一互连层的金属部分和第二互连层的一部分之间形成所述功能通孔；以及在所述第一互连层的所述金属部分和第三互连层的金属部分之间的保护区中形成所述假通孔。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·施罗夫，D·M·雷博，E·O·特拉维斯，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：