半导体互连结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种半导体互连结构，所述半导体互连结构包括：半导体基底；位于所述半导体基底上的铝互连线；位于所述半导体基底上的绝缘层，所述绝缘层包围所述铝互连线，并且部分绝缘层伸入所述铝互连线中；以及位于所述铝互连线上的焊盘。在此，通过部分绝缘层伸入铝互连线中，使得该部分绝缘层对铝互连线提供一定的支撑，从而提高铝互连线的硬度，降低了在形成焊盘的过程中铝互连线的损失，提高了后续工艺的可靠性以及后续所形成的半导体电路的质量及可靠性。

【技术实现步骤摘要】
半导体互连结构
[0001 ] 本技术涉及集成电路制造
，特别涉及一种半导体互连结构。
技术介绍
随着集成电路的发展，先进封装技术不断发展变化以适应各种半导体新工艺和新材料的要求和挑战。半导体封装实现了内部芯片和外部管脚以及芯片之间的连接，其起着确立芯片和外部的电气连接、确保芯片和外界之间的输入/输出畅通的重要作用，是整个后道工艺过程中的关键。引线键合以工艺实现简单、成本低廉、适用多种封装形式而在连接方式中占主导地位，目前所有封装管脚的90%以上采用引线键合连接。引线键合工艺中，需要用热压法将导电树脂如银浆料压在半导体元件所选好的位置上；然后借助特定的键合工具用金属丝将半导体元件与其他半导体元件键合起来；进一步的，还对键合后的半导体电路进行保护性树脂封装。具体的，在引线键合工艺中，所涉及的器件包括具有键合连接点(焊盘)的半导体互连结构。请参考图1，其为现有的一半导体互连结构的示意图。如图1所示，现有的半导体互连结构包括:半导体基底10 ;位于所述半导体基底10上的绝缘层11 ;位于所述绝缘层11中的铝互连线12 ;以及位于所述铝互连线12上焊盘13。其中，在所述半导体互连结构的形成过程中，具体的，在形成焊盘13时，由于将使用较高温度、压力的工艺方法(通常称为热压法)，同时还由于铝互连线12的材质较软，形成焊盘13后，将导致铝互连线12大幅减少。通常的表现为，在形成焊盘13之前，铝互连线12与绝缘层11的表面持平；而在形成焊盘13之后，铝互连线12的表面低于绝缘层11的表面。出现此种情况后，将导致后续的引线键合工艺可靠性降低。具体的，往往在使用金属丝将所述半导体互连结构与其他器件连接时，将导致此种连接的可靠性不高，从而也降低了所形成的半导体电路的质量及可靠性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种半导体互连结构，以解决利用现有的半导体互连结构中，形成焊盘后将导致铝互连线大幅减少，从而导致后续的引线键合工艺可靠性降低的问题。为解决上述技术问题，本技术提供一种半导体互连结构，所述半导体互连结构包括:半导体基底；位于所述半导体基底上的铝互连线；位于所述半导体基底上的绝缘层，所述绝缘层包围所述铝互连线，并且部分绝缘层伸入所述铝互连线中；以及位于所述铝互连线上的焊盘。可选的，在所述的半导体互连结构中，所述绝缘层为多层结构，其中，伸入所述铝互连线中的部分绝缘层的材料为SiN。可选的，在所述的半导体互连结构中，所述绝缘层包括:NDC层、位于所述NDC层上的第一 PETOS层、位于所述第一 PETOS层上的SiN层、以及位于所述SiN层上的第二 PETOS层。可选的，在所述的半导体互连结构中，所述NDC层的厚度为10埃?500埃。可选的，在所述的半导体互连结构中，所述第一 PETOS层的厚度为50埃?2000埃。可选的，在所述的半导体互连结构中，所述SiN层的厚度为10埃?500埃。可选的，在所述的半导体互连结构中，所述第二 PETOS层的厚度为50埃?2000埃。可选的，在所述的半导体互连结构中，所述铝互连线为两层结构。可选的，在所述的半导体互连结构中，所述铝互连线包括第一铝互连层以及位于所述第一铝互连层上的第二铝互连层，其中，所述第二铝互连层的厚度小于第一铝互连层。在本技术提供的半导体互连结构中，通过部分绝缘层伸入铝互连线中，使得该部分绝缘层对铝互连线提供一定的支撑，从而提高铝互连线的硬度，降低了在形成焊盘的过程中铝互连线的损失，提高了后续工艺的可靠性以及后续所形成的半导体电路的质量及可靠性。【附图说明】图1是现有的一半导体互连结构的示意图；图2?图9是本技术实施例的半导体互连结构的形成过程示意图。【具体实施方式】以下结合附图和具体实施例对本技术提出的半导体互连结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。本申请的核心思想在于，通过部分绝缘层伸入铝互连线中，使得该部分绝缘层对铝互连线提供一定的支撑，从而提高铝互连线的硬度，降低了在形成焊盘的过程中铝互连线的损失，提高了后续工艺的可靠性以及后续所形成的半导体电路的质量及可靠性。请参考图9，在本申请实施例中，所述半导体互连结构包括:半导体基底20 ;位于所述半导体基底20上的铝互连线30 ;位于所述半导体基底20上的绝缘层40，所述绝缘层40包围所述铝互连线30，并且部分绝缘层40a伸入所述铝互连线30中；以及位于所述铝互连线30上的焊盘29。在本申请实施例中，所述绝缘层40包括:NDC (掺碳的氮化娃)层21、位于所述NDC层21上的第一 PETOS (正硅酸乙酯)层22、位于所述第一 PETOS层22上的SiN层25、以及位于所述SiN层25上的第二 PETOS层26。其中，伸入所述铝互连线30中的部分绝缘层40a的材料为SiN，即所述SiN层25的一部分输入所述铝互连线30中。在本申请实施例中，所述铝互连线30包括第一铝互连层24以及位于所述第一铝互连层24上的第二铝互连层28，其中，所述第二铝互连层28的厚度小于第一铝互连层24。由此，伸入所述铝互连线30中的部分绝缘层40a能够给所述第二铝互连层28更好的支撑，从而提高整个铝互连线30的硬度。接下去将对所述半导体互连结构及其形成过程做进一步描述，具体的，请参考图2?图9。如图2所示，提供半导体基底20，在本申请实施例中，所述半导体基底20可以包括硅衬底或者锗硅衬底，并且，进一步的，所述硅衬底或者锗硅衬底上形成有MOS晶体管等半导体元件。接着，如图3所示，在所述半导体基底20上顺次形成NDC层21及第一 PETOS层22。优选的，所述NDC层的厚度为10埃?500埃，例如，所述NDC层的厚度为10埃、30埃、50埃、70埃、100埃、150埃、200埃、300埃、350埃、400埃或者500埃；所述第一 PETOS层的厚度为50埃?2000埃，例如，所述第一 PETOS层的厚度为50埃、100埃、200埃、300埃、500埃、750埃、1000埃、1300埃、1500埃、1700埃或者2000埃。在本申请实施例中，所述NDC层21及第一 PETOS层22可通过化学气相沉积工艺形成。接着，如图4所述，在所述NDC层21及第一 PETOS层22中形成第一通孔23。具体的，可对所述NDC层21及第一 PETOS层22执行光刻及刻蚀工艺，从而在所述NDC层21及第一 PETOS层22中形成第一通孔23。接着，如图5所示，在所述第一通孔23中形成第一铝互连层24。具体的，首先，形成第一铝互连材料层，所述第一铝互连材料层覆盖所述第一 PETOS层22并填充所述第一通孔23 ;接着，对所述第一铝互连材料层执行CMP (化学机械研磨)工艺，从而在所述第一通孔23中形成第一铝互连层24。接着，如图6所述，在所述第一 PETOS层22和第一铝互连层24的表面顺次形成SiN层25以及第二 PETOS层26。优选的，所述所述SiN层的厚度为10埃?500埃，例如，所述所述SiN层的厚度为10埃、30埃、50埃、70埃、100埃、150埃、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体互连结构，其特征在于，包括：半导体基底；位于所述半导体基底上的铝互连线；位于所述半导体基底上的绝缘层，所述绝缘层包围所述铝互连线，并且部分绝缘层伸入所述铝互连线中；以及位于所述铝互连线上的焊盘。

【技术特征摘要】
1.一种半导体互连结构，其特征在于，包括:半导体基底；位于所述半导体基底上的铝互连线；位于所述半导体基底上的绝缘层，所述绝缘层包围所述铝互连线，并且部分绝缘层伸入所述铝互连线中；以及位于所述铝互连线上的焊盘。2.如权利要求1所述的半导体互连结构，其特征在于，所述绝缘层为多层结构，其中，伸入所述铝互连线中的部分绝缘层的材料为SiN。3.如权利要求2所述的半导体互连结构，其特征在于，所述绝缘层包括:NDC层、位于所述NDC层上的第一 PETOS层、位于所述第一 PETOS层上的SiN层、以及位于所述SiN层上的第二 PETOS 层。4.如权利要求3所述的半导体互连结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鸣，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11