用于多层金属布局的金属焊盘偏移的制作方法

用于多层金属布局的金属焊盘偏移的制作方法
【专利摘要】一种半导体器件，包括第一层、第二层和通孔，其中，第一层包括多个第一层金属焊盘；第二层形成在第一层的顶部上，该第二层包括多个第二层金属焊盘；并且通孔将第一层金属焊盘连接至第二层金属焊盘。第一层金属焊盘和第二层金属焊盘之间的表面区域重叠低于规定的阈值。本发明涉及用于多层金属布局的金属焊盘偏移。
【专利说明】用于多层金属布局的金属焊盘偏移
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年8月16日提交的美国临时专利申请第61/866，893号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

【技术领域】
[0003]本发明涉及用于多层金属布局的金属焊盘偏移。

【背景技术】
[0004]许多半导体器件利用互连层以连接从在一层上形成的电子部件至在不同层或不同芯片(将与互连层接合)上形成的电子部件的电路。例如，图像传感器阵列可以接合至互连层，其中，互连层将阵列内的单独的像素连接至在器件晶圆上形成或接合至互连层的地址选择电路。多层互连层内的每层均可以包括金属线和金属焊盘。金属焊盘具有远大于金属线的区域并且可以用于接合或用于通孔连接(landing)。
[0005]在互连层内形成金属焊盘的过程中，化学机械抛光(CMP)工艺通常用于平坦化已沉积在衬底内的金属焊盘的顶部。在一些情况下，CMP工艺将在金属焊盘中引起凹陷效应。当在彼此上方形成多层的金属焊盘时，将会累计这种凹陷效应。因此，顶层的金属焊盘可以具有相当大的凹陷影响，当将互连层接合至诸如载具晶圆的其他晶圆时，其可能引起困难。因此，期望找到一种形成具有金属焊盘而不具有凹陷效应的互连层的方法。


【发明内容】

[0006]为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种半导体器件，包括:第一层，包括多个第一层金属焊盘；第二层，形成于所述第一层的顶部上，所述第二层包括多个第二层金属焊盘；以及通孔，将所述第一层金属焊盘连接至所述第二层金属焊盘；其中，所述第一层金属焊盘和所述第二层金属焊盘之间的表面区域重叠低于规定的阈值。
[0007]在上述器件中，进一步包括:形成在所述第二层的顶部上的钝化层。
[0008]在上述器件中，进一步包括:形成在所述第二层的顶部上的钝化层，进一步包括:接合至所述钝化层的器件晶圆，从而通过所述钝化层建立与所述第二层金属焊盘的电连接。
[0009]在上述器件中，进一步包括:位于所述第一层下方的其他层，所述其他层包括其他金属焊盘，所述其他金属焊盘发生偏移从而使得金属焊盘之间的重叠减小至规定阈值。
[0010]在上述器件中，进一步包括:位于所述第一层下方的其他层，所述其他层包括其他金属焊盘，所述其他金属焊盘发生偏移从而使得金属焊盘之间的重叠减小至规定阈值，其中，与邻近层的金属焊盘相比，每个金属焊盘均在相似的方向上偏移。
[0011]在上述器件中，进一步包括:位于所述第一层下方的其他层，所述其他层包括其他金属焊盘，所述其他金属焊盘发生偏移从而使得金属焊盘之间的重叠减小至规定阈值，其中，交替的层具有在相反的偏移方向上交替的金属焊盘。
[0012]在上述器件中，进一步包括:位于所述第一层下方的其他层，所述其他层包括其他金属焊盘，所述其他金属焊盘发生偏移从而使得金属焊盘之间的重叠减小至规定阈值，其中，相继的层之间的偏移方向是至少四个不同方向中的一个。
[0013]在上述器件中，其中，所述规定的阈值在约40%的重叠至约60%的重叠的范围内。
[0014]在上述器件中，其中，所述规定的阈值为约50%。
[0015]在上述器件中，其中，所述金属焊盘具有在约80微米至120微米的范围内的区域。
[0016]根据本发明的另一方面，提供了一种用于形成多层金属布局的方法，所述方法包括:从电路设计中提取金属布局，所述金属布局包括多个层，每个层均包括多个金属焊盘；以及调整布局从而使得邻近层之间的金属焊盘的重叠减小至低于规定的阈值，但保留足够的重叠以在邻近层的金属焊盘之间形成通孔。
[0017]在上述方法中，进一步包括:调整所述布局从而使得与邻近层的金属焊盘相比，每个金属焊盘均在相似的方向上偏移。
[0018]在上述方法中，进一步包括:调整所述布局从而使得交替的层具有在相反的偏移方向上交替的金属焊盘。
[0019]在上述方法中，进一步包括:调整所述布局从而使得相继的层之间的偏移方向为至少四个不同方向中的一个。
[0020]在上述方法中，进一步包括:调整所述布局从而使得所述规定的阈值在约40%的重叠至约60%的重叠的范围内。
[0021]在上述方法中，进一步包括:根据以下的至少一项确定重叠阈值:所述金属焊盘的尺寸、所述通孔的尺寸和所述布局的布局方案。
[0022]在上述方法中，进一步包括:调整所述金属焊盘的尺寸。
[0023]根据本发明的又一方面，还提供了一种半导体器件，包括:多个层，每个层均包括至少一个金属焊盘；通孔，在所述多个层中的一层的金属焊盘和所述多个层中的邻近层的金属焊盘之间提供电连接；钝化层，形成在所述多个层的顶部上；以及器件晶圆，接合至所述钝化层，从而通过所述钝化层建立与第二层金属焊盘的电连接，其中，邻近层之间的金属焊盘的重叠低于规定的阈值，但保留足够的重叠以在邻近层的金属焊盘之间形成通孔。
[0024]在上述器件中，其中，相继的层之间的偏移方向为至少四个不同方向中的一个。
[0025]在上述器件中，其中，所述规定的阈值在约40%的重叠至约60%的重叠的范围内。

【专利附图】

【附图说明】
[0026]当结合参考附图进行阅读时，根据下文具体的描述可以更好地理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘出。事实上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或缩小。
[0027]图1A是根据本发明描述的原理的一个实例示出了示例性多层金属焊盘布局的示意图。
[0028]图1B是根据本发明描述的原理的一个实例示出了为减小凹陷效果而已被调整的示例性多层金属焊盘布局的示意图。
[0029]图2A和图2B是根据本发明描述的原理的一个实例示出了邻近层的金属焊盘之间的示例性偏移的示意图。
[0030]图3A和图3B是根据本发明描述的原理的一个实例示出了邻近层之间的金属焊盘偏移的示例性顶视图的示意图。
[0031]图4是根据本发明描述的原理的一个实例示出了为减小重叠而已被不同地调整的每层的多个金属焊盘的示意图。
[0032]图5是根据本发明描述的原理的一个实例示出了用于模拟布局的示例性计算机系统的不意图。
[0033]图6是根据本发明描述的原理的一个实例示出了用于调整多层金属焊盘布局的示例性方法的流程图。

【具体实施方式】
[0034]应当理解以下公开内容提供了许多用于实施本发明的不同特征的不同实施例或实例。以下描述部件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这仅仅是实例，并不用于限制本发明。此外，以下说明书中的在第二工艺之前实施第一工艺可以包括在第一工艺之后直接实施第二工艺的实施例，并且也可以包括在第一和第二工艺之间可以实施额外的工艺的实施例。为了简单和清楚的目的，各个部件可以以不同的比例任意的绘制。而且，在以下说明书中，在第二部件之上或者上方形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成实施例，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部件，从而使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。
[0035]此外，为了便于描述，诸如“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…之上”、“上”等空间相对位置术语在本文中可以用于描述如附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中描述的方位之外，空间相对位置术语预期包括器件在使用或操作中的不同方位。例如，如果翻转图中的器件，描述为在其他元件或部件“下方”或“下面”的元件将定向为在其他元件或部件“之上”。因此，示例性术语“在…下方”可以包括“在…上方”和“在…下方”两种方位。器件可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并因此可以对本文中使用的空间相对位置描述符进行同样的解释。
[0036]图1A是根据本实例示出了示例性多层金属焊盘布局的示意图，每层104中的每个金属焊盘102与其他层中的其他焊盘对齐。另外，金属焊盘102可以通过通孔105连接至来自其他层的金属焊盘。通孔105是由材料形成的孔。孔通常填充有诸如金属的导电材料以在两个金属焊盘之间提供电连接。如图所示，对于上层104的金属焊盘102而言，凹陷效应变得更加严重。
[0037]当在多层互连层100内形成金属焊盘102时，在第一层104-1内蚀刻的孔内沉积金属材料。然后使用化学机械抛光(CMP)工艺以使第一层104-1的表面平滑。可以由半导体材料或介电材料制成第一层104-1。
[0038]对于半导体材料而言，例如，第一层104-1可以包括硅晶圆等。可选地或额外地，第一层140-1可以包括诸如锗的另一种元素半导体；包括碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟的化合物半导体；或包括SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP的合金半导体。在又一个可选例中，第一层104-1也可以包括介电层、导电层或它们的组合。
[0039]对于介电层而言，可以由k值高于3.9的非低k介电材料(诸如氧化硅(S12)、氮化硅(SiN)或氮氧化硅(S1N))形成第一层104-1。在实施例中，由诸如非掺杂的硅酸盐玻璃(USG)、硼掺杂的硅酸盐玻璃(BSG)、磷掺杂的硅酸盐玻璃(PSG)或硼掺杂的磷硅酸盐玻璃(BPSG)等的氧化物形成第一层104-1。也可以由氧化硅层和位于氧化硅层上的氮化硅层形成第一层104-1。可以可选的由k值小于3.9的低k介电材料(诸如氟掺杂的氧化硅、碳掺杂的氧化硅、多孔氧化硅、多孔碳掺杂的氧化硅、有机聚合物或硅酮基聚合物)形成第一层104-1。在这些实施例中，可以使用化学汽相沉积(CVD)或物理汽相沉积(PVD)工艺形成第一层 104-1。
[0040]通常，这些材料104-1比用于形成金属焊盘102的材料更硬。例如，金属焊盘102可以由诸如铜的材料制成，诸如铜的材料比半导体材料或介电材料(在其上形成金属)更软。因此，CMP工艺将导致金属焊盘102-1中的凹陷效应。由于金属线的尺寸更窄，因此相对于金属线而言，这种凹陷效应通常是微不足道的。然而，金属焊盘102的尺寸较大，并且因此更有凹陷的倾向。在其他实施例中，金属焊盘102可以包括金属或金属合金，诸如Al、W、Al合金、Cu合金或W合金。
[0041]当形成下一层104-2时，在第一层104-1的第一金属焊盘102_1的顶部上沉积层间介电(ILD)层。ILD层可以包括用于层104-1的以上列举的一种或多种介电材料。由于下面的第一层104-1的金属焊盘102-1的凹陷效应，因此这种ILD层将会经受少量的凹陷。因此，当在下面的金属焊盘102-1上方形成第二层104-2时，对于第二层104-2的金属焊盘102-2而言，凹陷效应将变得更严重。对于第三层104-3的金属焊盘102-3和第四层104-4的金属焊盘102-4而言，将持续累积这种凹陷效应。因此，由于金属焊盘102的几乎完全的重叠113，因此顶部金属焊盘102-4将经受大量的凹陷。顶层104-4可以接合至另一晶圆，从而使顶部金属焊盘102-4电连接至其他晶圆上的金属焊盘。例如，器件晶圆可以接合至多层互连层100。为了这样做，可以将钝化层106放置在顶部金属层上方。这样会带来可能在接合工艺中导致问题的袋(pocket) 108。例如，如果在接合区内具有多个袋108，则来源于接合工艺的加热将会把空气推出到侧面，这可能引起晶圆的翘曲和其他问题。因此，期望最小化或消除这种凹陷效应。
[0042]图1B是示出了为了减小凹陷效应已被调整的示例性多层金属焊盘布局110的示意图。与图1A中示出的重叠113相比，根据本实例，通过调整金属焊盘布局以便减小重叠114的量，从而减小了累积的凹陷效应。具体地，通过减小重叠114，凹陷效应不会同样地传递至随后形成的层。因此，在这个实例中，第二层104-2的金属焊盘112-2仅部分地与第一层金属焊盘112-1重叠。
[0043]将重叠度减小至低于确定或限定的阈值。例如，布局设计者可以确定:将金属焊盘的重叠减小至低于50%是足够的。可以通过多种方式限定重叠。这可表示，对于给定的金属焊盘而言，不超过50%的表面区域将与邻近的层重叠114。可选地，这可表示，对于整个层而言，邻近的层的金属焊盘与这一层上的全部金属焊盘的整个表面区域重叠。设计者也可以使用其他百分比。例如，设计者可以期望将重叠减小至20 %、30 %、40 %、60 %或介于这些百分比之间的任意范围内。
[0044]由于需要具有足够的重叠114以允许通孔105在邻近的层的两个金属焊盘112之间形成足够的电连接，因此不能完全消除重叠114。如上文所述，通孔是形成于两层之间的典型的孔，其典型地填充有导电材料。因此，本文中所使用的术语“通孔”表示两个金属焊盘之间的导电部件。足够的电连接件是允许与连接件相关的电路在期望的参数内操作。因此，可以将重叠114调整为尽可能的小，但仍然容许用于将制造适当的通孔连接件的空间。图2A和图2B是不出了邻近层的金属焊盘之间的不例性偏移的不意图。图2A不出了每个金属焊盘202的偏移方向在相同方向上的实例。例如，对于每个连续的层，金属焊盘在单一方向上发生偏移。因此，对于给定的金属焊盘204-2，连接至下面的金属焊盘204-1的通孔202位于连接至上面的金属焊盘204-3的通孔206的相对侧。尽管仅示出了位于每个连续的金属焊盘层204之间的单个通孔，但是也可以使用多个通孔。为了参考的目的，偏移金属焊盘的这种布置通常可以称为阶梯状布置。在本实施例中，从顶部透视图中观察，金属焊盘204-1与金属焊盘204-3完全未对齐并且与金属焊盘204-3完全未重叠。
[0045]图2B示出了用于在连续的层之间交替的每个金属焊盘212的偏移方向的实例。具体地，当金属焊盘在适当的位置交替时，所有的通孔214均对齐。同样，尽管仅示出了位于每个连续的金属焊盘层212之间的单个通孔，但是可以使用多个通孔。为了参考的目的，偏移金属焊盘的这种布局通常可以称为树形布置，通孔表示树的树干。在本实施例中，从顶部透视图中观察，图中第二高的金属焊盘与图中最低的金属焊盘完全对齐，并且图中第二高的金属焊盘与图中最低的金属焊盘完全重叠。
[0046]根据本文描述的原理也可以使用未明确不出的其他实例。例如，对于一个或多个金属焊盘层，阶梯状布置可以在一个方向上前进，而对于接下来的一个或多个金属焊盘层，然后可以在其他方向上前进。在其他实例中，树形布置可以包括在第一方向上延伸的一个或多个连续的金属焊盘层，以及在第二方向上延伸的一个或多个其他连续的金属焊盘层。在又一个实例中，金属焊盘层的顺序可以开始于一个布置(诸如阶梯状布置)，然后可以改变为不同的布置(诸如树形布置)。
[0047]图3A和图3B是在邻近的层之间的金属焊盘偏移的示例性顶视图的示意图。图3A示出了两个重叠的金属焊盘302和304的顶视图300。在一些情况下，多个通孔308可以用于将一个金属焊盘连接至另一个金属焊盘。在这个实例中，第一层的第一金属焊盘302连接至第二层的第二金属焊盘304。四个通孔308位于重叠区域306内。遍及在相同方向上或在交替的方向上发生偏移的相继的层，这种图案可以连续。
[0048]图3B是示出了不同层的四个金属焊盘的示意图，每个相继的层在四个方向的一个方向上发生偏移。具体地，第一层的第一金属焊盘312连接至第二层的第二金属焊盘314。位于重叠区域中的一组通孔320用于连接两个金属焊盘312、314。
[0049]此外，第二金属焊盘314连接至位于第二层之上的第三层的第三金属焊盘316。一组通孔322将第二金属焊盘314连接至第三金属焊盘316。第三金属焊盘316的偏移方向垂直于第一金属焊盘312和第二金属焊盘314之间的偏移方向。
[0050]此外，第三金属焊盘316连接至位于第三层之上的第四层的第四金属焊盘318。一组通孔324将第三金属焊盘316连接至第四金属焊盘318。第四金属焊盘的偏移方向平行于第一金属焊盘312和第二金属焊盘314之间的偏移方向。
[0051]可以使用其他金属布局方案以减小重叠。例如，偏移方向可以是各种方向且不限于特定的一组。虽然图3B示出了第一金属焊盘312和第四金属焊盘318之间的一些重叠，但是可以调整偏移从而使得非相继的层中的金属焊盘之间不具有重叠。金属布局方案可以取决于包括电路设计目的各种因素。
[0052]图4是为减小重叠而已被不同地调整的每层的多个金属焊盘的截面图。根据特定的示例性实例，可以类似地调整单个层中的每个金属焊盘，从而使得每个金属焊盘在相同的方向上偏移并且偏移相同的距离。如果多个层的金属焊盘是对齐的，则可以完成这一操作。然而，在其他情况下，可以不同地调整特定层内的每个金属焊盘以实现尽可能减小重叠的目的。
[0053]图4示出了第一层402中的两个金属焊盘406-1和406-2以及第二层404中的两个金属焊盘408-1和408-2。相对于第二层404的第一金属焊盘408-1，第一层402的第一金属焊盘406-1在第一方向上发生偏移。相对于第二层404的第二金属焊盘408-2,第一层402的第二金属焊盘406-2在第二方向上发生偏移。第一方向与第二方向相反。
[0054]此外，在第二层404的顶部上形成钝化层410。然后，将诸如器件晶圆或载具晶圆的另一个晶圆412接合至钝化层。器件晶圆可以是单独形成的半导体层，其包括在其中形成的各种电路。器件层的电路可以电连接至金属焊盘408。由于累积的凹陷效应已减小，因此这种接合工艺可以更有效地完成且具有较少的不利效果。
[0055]图5是示出了用于模拟布局(modeling layouts)的示例性计算机系统的示意图。根据特定的示例性实例，物理计算系统500包括具有模拟软件504和存储在其中的数据506的存储器502。物理计算系统500也包括处理器508和用户界面510。
[0056]可以使用多种类型的存储器。诸如固态驱动器的一些类型的存储器设计为用于存储。这些类型的存储器通常具有较大的存储容量但具有相对较慢的性能。诸如可以用于随机存取存储器(RAM)的其他类型的存储器可以进行速度优化，且其通常称为“工作存储器”。各种形式的存储器可以以软件504和数据506的形式存储信息。具体地，存储器可以存储用于调整多层设计布局的软件，从而使得在不同层的金属焊盘之间具有较小的重叠的软件。
[0057]物理计算系统500也包括处理器508以执行软件504并且使用或更新存储在存储器502中的数据506。除存储模拟软件504之外，存储器502可以存储操作系统。操作系统允许其他应用程序与物理计算系统的硬件进行适当地交互。例如，处理器可以处理一组计算机可读指令，从而使处理器对电路设计布局做出调整以减小金属焊盘的重叠。
[0058]布局软件504可以包括从电路设计中提取多层金属布局的工具。布局软件504也可以包括调整以减小不同层的金属焊盘之间的重叠的工具，从而减小累积的凹陷效应。
[0059]用户界面510可以为用户512提供途径以与系统交互。用户可以使用诸如键盘或鼠标的各种工具以将信息输入至物理计算系统内。例如，用户512可以与系统进行交互以输入设计相关的信息。用户512也可以指定用于减小重叠的阈值。此外，诸如监视器的各种输出器件也可以用于将信息提供给用户512。输出器件可以显示电路设计图和做出的调難
iF.0
[0060]图6是示出了用于调整多层金属焊盘布局的示例性方法600的流程图。根据特定的示例性实例，用于形成多层金属布局的方法包括步骤602:从电路设计中提取金属布局。例如，可以设计电路图以实施特定的功能。可以提取这种电路图以形成将创建该电路的金属布局。可以自动或手动完成这一步骤。这个金属布局可以包括多个层，每个层包括多个金属焊盘。
[0061]方法600进一步包括步骤604:调整布局从而使邻近层之间的金属焊盘的重叠减小至低于规定的阈值，同时保留足够的重叠以在邻近层的金属焊盘之间形成通孔。例如，可以调整布局以使重叠减小至低于规定的阈值。具体地，设计者可以规定50%的阈值。因此，将调整重叠直到其小于邻近层之间的金属焊盘的50%的重叠。对于每层而言，这种重叠阈值可以是相同的。
[0062]可选地，不同的层可以具有不同的规定的阈值。例如，第一层和第二层之间的重叠可以具有50%的阈值。此外，第二层和第三层之间的重叠可以具有40%的阈值。可以在考虑最小重叠的情况下选择重叠的阈值，最小重叠用于邻近的层之间的借由通孔的电连接。最小重叠可以取决于包括金属焊盘尺寸、通孔尺寸和总布局方案的各种因数。在一些实例中，如果调整金属焊盘的尺寸不会对焊盘的电连接产生不利影响，则可以调整金属焊盘的尺寸。
[0063]在上文的论述中，通过实施各种工艺来制造器件，这些工艺诸如膜沉积工艺、光刻工艺、蚀刻工艺、离子注入工艺、CMP工艺和清洗工艺。在本实施例中，膜沉积工艺包括诸如蒸发和DC磁控溅射的物理汽相沉积(PVD)工艺；诸如化学镀或电镀的电镀工艺；诸如大气压CVD(APCVD)、低压CVD(LPCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)或高密度等离子体CVD (HDPCVD)的化学汽相沉积(CVD)工艺；离子束沉积；旋涂；金属有机分解(MOD);原子层沉积(ALD)工艺和/或其他合适的工艺。
[0064]本发明提供了半导体器件及其制造方法的多个不同的实施例。在一个实施例中，半导体器件包括第一层、第二层和通孔，其中，第一层包括多个第一层金属焊盘；第二层形成在第一层的顶部上，第二层包括多个第二层金属焊盘；并且通孔将第一层金属焊盘连接至第二层金属焊盘。第一层金属焊盘和第二层金属焊盘之间的表面区域重叠低于规定的阈值，而仍留有用于通孔的空间以生成足够的电连接。
[0065]在一些实施例中，光刻工艺可以包括在晶圆衬底上涂覆光刻胶膜，通过光学光刻工具或电子束写入(electron beam writer)使沉积在晶圆衬底上的光刻胶膜曝光，以及显影曝光后的光刻胶膜以形成用于离子注入工艺或蚀刻工艺的光刻胶图案。在晶圆衬底上涂覆光刻胶膜包括:在晶圆衬底上施加光刻胶膜之前实施脱水工艺，其可以增强光刻胶膜与晶圆衬底的粘附性。脱水工艺可以包括:在高温下烘烤衬底一段时间，或对衬底应用诸如六甲基二硅胺烷(HMDS)的化学试剂。在晶圆衬底上涂覆光刻胶膜可以包括软烘(SB)。使沉积在晶圆衬底上的光刻胶膜曝光包括使用光学曝光工具或带电离子曝光工具。光学光刻工具可以包括光学步进曝光机(1-1ine)、深紫外光(DUV)或超紫外光(EUV)工具。带电粒子曝光工具包括电子束或离子束工具。使用光学曝光工具包括使用掩模。掩模可以包括二元掩模(BIM)、超级二元掩模(SBIM)或相移掩模(PSM)，相移掩模包括交替相移掩模(alt.PSM)或衰减相移掩模(att.PSM)。显影曝光后的光刻胶膜可以包括曝光后烘烤(PEB)、显影后烘烤(TOB)工艺或它们的组合。
[0066]蚀刻工艺可以包括干(等离子体)蚀刻、湿蚀刻和/或其他蚀刻方法。例如，干蚀刻工艺可以使用含氧气体、含氟气体(例如，CF4, SF6, CH2F2, CHF3、和/或C2F6)、含氯气体(例如，Cl2, CHC13、CCl4和/或BCl3)、含溴气体(例如，HBr和/或CHBr3)、含碘气体、其他合适的气体和/或等离子体和/或它们的组合。
[0067]在一个实施例中，一种形成多层金属布局的方法包括:从电路设计中提取金属布局，该金属布局包括多个层，每个层均包括多个金属焊盘；以及调整布局从而使得邻近层之间的金属焊盘的重叠减小至低于规定的阈值，但保留足够的重叠以在邻近层的金属焊盘之间形成通孔。
[0068]在另一个实施例中，一种半导体器件包括:多个层、通孔、钝化层和载具晶圆，其中，多个层中的每个层均包括至少一个金属焊盘；通孔在多个金属层中的一层的金属焊盘和多个层中的邻近层的金属焊盘之间提供电连接；钝化层形成在多个层的顶部上；并且载具晶圆接合至钝化层从而通过钝化层与第二层金属焊盘建立电连接。邻近层之间的金属焊盘的重叠低于规定的阈值，但保留足够的重叠以在邻近层的金属焊盘之间形成通孔。
[0069]应该理解，可以以不同的顺序或并行地使用上文列举的实施例和步骤的各种不同的组合，并且没有特定的步骤是决定性的或必须的。此外，尽管在本文中使用了术语“电极”，但是应该认识到，该术语包括“电极接触件”的概念。另外，上文中结合一些实施例示出和讨论的部件可以与结合其他实施例示出和讨论的部件相结合。因此，所有的这类修改均旨在包括在本发明的范围内。
[0070]上面论述了多个实施例的特征。本领域普通技术人员应该理解，他们可以很容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于与本文所介绍的实施例执行相同的目的和/或实现相同优点的其他工艺和结构。本领域普通技术人员还应该意识到，这种等效构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，他们可以对本发明做出多种变化、替换以及改变。
【权利要求】
1.一种半导体器件，包括: 第一层，包括多个第一层金属焊盘； 第二层，形成于所述第一层的顶部上，所述第二层包括多个第二层金属焊盘；以及 通孔，将所述第一层金属焊盘连接至所述第二层金属焊盘； 其中，所述第一层金属焊盘和所述第二层金属焊盘之间的表面区域重叠低于规定的阈值。
2.根据权利要求1所述的器件，进一步包括:形成在所述第二层的顶部上的钝化层。
3.根据权利要求2所述的器件，进一步包括:接合至所述钝化层的器件晶圆，从而通过所述钝化层建立与所述第二层金属焊盘的电连接。
4.根据权利要求1所述的器件，进一步包括:位于所述第一层下方的其他层，所述其他层包括其他金属焊盘，所述其他金属焊盘发生偏移从而使得金属焊盘之间的重叠减小至规定阈值。
5.根据权利要求4所述的器件，其中，与邻近层的金属焊盘相比，每个金属焊盘均在相似的方向上偏移。
6.根据权利要求4所述的器件,其中，交替的层具有在相反的偏移方向上交替的金属焊盘。
7.根据权利要求4所述的器件，其中，相继的层之间的偏移方向是至少四个不同方向中的一个。
8.根据权利要求1所述的器件，其中，所述规定的阈值在约40%的重叠至约60%的重叠的范围内。
9.一种用于形成多层金属布局的方法，所述方法包括: 从电路设计中提取金属布局，所述金属布局包括多个层，每个层均包括多个金属焊盘；以及 调整布局从而使得邻近层之间的金属焊盘的重叠减小至低于规定的阈值，但保留足够的重叠以在邻近层的金属焊盘之间形成通孔。
10.一种半导体器件，包括: 多个层，每个层均包括至少一个金属焊盘； 通孔，在所述多个层中的一层的金属焊盘和所述多个层中的邻近层的金属焊盘之间提供电连接； 钝化层，形成在所述多个层的顶部上；以及 器件晶圆，接合至所述钝化层，从而通过所述钝化层建立与第二层金属焊盘的电连接，其中，邻近层之间的金属焊盘的重叠低于规定的阈值，但保留足够的重叠以在邻近层的金属焊盘之间形成通孔。
【文档编号】H01L21/60GK104377183SQ201410341703
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】陈奕志, 陈英豪, 郑志成, 简荣亮, 蔡富村, 林昆辉 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司