阻挡膜CM2c进行湿蚀刻时防止蚀刻液体侵入并因此防止配置再分配线RM的铜膜氧化。
[0148](实施例4)
[0149]实施例4是实施例3的变型示例，而封盖金属膜CMd的结构和制造方法以及表面保护膜10的上表面处存在凹陷这一点与实施例3不同。通过对不同于实施例3的部分使用不同的附图标记进行解释。与实施例3相同的部分由相同的附图标记表示。在实施例4中使用半导体芯片ID以与实施例3进行区别。
[0150]图20是根据实施例4的半导体器件的截面图。图20与沿图3的线A-A截取的截面相对应。在根据实施例4的半导体器件中，用封盖金属膜CMd覆盖再分配线RM的上表面和侧表面并且在再分配线RM的侧表面上形成侧壁阻挡膜Ild以覆盖封盖金属膜CMd。不同于实施例3，封盖金属膜CMd具有第一封盖阻挡膜CMld和第二封盖阻挡膜CM2d的双层结构。此外，在位于相邻的再分配线RM之间的表面保护膜10的上表面处形成凹陷14。在相邻的再分配线RM之间(换句话说在相邻的再分配线RM的外展部PP之间，即在通过再分配线RM和外展部PP曝露的区域中)形成凹陷14。
[0151]图21是示出了根据实施例4的半导体器件的制造过程的一部分的过程流程图。图22和23是在制造过程期间根据实施例4的半导体器件的截面图。
[0152]应用实施例3的图16所示的过程流程图中的过程(SI至S3、S9和S10)。然而，不同于实施例3，封盖金属膜CMd具有第一封盖阻挡膜CMld和第二封盖阻挡膜CM2d的双层结构。第一封盖阻挡膜CMld和第二封盖阻挡膜CM2d是与实施例3的第一封盖阻挡膜CMlc和第二封盖阻挡膜CM2c相同(生产方法也相同)的膜。通过溅射方法形成第一封盖阻挡膜CMld和第二封盖阻挡膜CM2d。
[0153]图22与图21所示的过程流程图中的“无机绝缘膜11沉积和图案化”过程(S13)相对应。通过CVD方法形成包括氮化硅膜的无机绝缘膜11以覆盖封盖金属膜CMd。接着，在无机绝缘膜11上形成具有图3中的第二平面图案P2的抗蚀剂掩模PR5，将通过抗蚀剂掩模PR5曝露的区域中的无机绝缘膜11移除，并且因此形成图案化的侧壁阻挡膜lid。
[0154]图23与图21所示的过程流程图中的“封盖金属膜CMd和基底金属膜UMd蚀刻”过程(S14)相对应。在移除抗蚀剂掩模PR5之后，将图案化的侧壁阻挡膜I Id用作掩模对第二封盖阻挡膜CM2d施加湿蚀刻并且将通过图案化的侧壁阻挡膜Ild曝露的区域中的第二封盖阻挡膜CM2d移除。以与实施例3相同的方式将碘化钾溶液用于湿蚀刻。在该情况下，由于用图案化的侧壁阻挡膜Ild覆盖再分配线RM的上表面和侧表面并且用基底金属膜UMd覆盖再分配线RM的下表面，因此配置再分配线RM的铜膜一直不会受到湿蚀刻液体的腐蚀。
[0155]接着，将图案化的侧壁阻挡膜Ild用作硬掩模对基底金属膜UMd施加各向异性干蚀刻并且将再分配线RM外部和外展部PP上的基底金属膜UMd移除。此处，由于在各向异性干蚀刻中将图案化的侧壁阻挡膜Ild用作硬掩模，因此将图案化的侧壁阻挡膜Ild形成为具有足够大的膜厚度。即，当完成基底金属膜UMd的蚀刻时，已经成为硬掩模的图案化的侧壁阻挡膜Ild保留在再分配线RM的上表面上。以这种方法，形成具有第二平面图案P2的封盖金属膜CMd和基底金属膜UMd。此处，湿蚀刻方法可以用于处理基底金属膜UMd并且在该情况下，氨、过氧化氢溶液和水的混合液体适合作为蚀刻液体。
[0156]接着，如图20所示，应用图21所示的过程流程图中的“侧壁阻挡膜Ild形成”过程
(S5)并且形成最终形状的侧壁形状的侧壁阻挡膜lid。即，对图案化的侧壁阻挡膜Ild施加各向异性干蚀刻，将再分配线RM的上表面上的侧壁阻挡膜Ild移除，并且曝露封盖金属膜CMd(准确地，第二封盖阻挡膜CM2d)。在该情况下，在再分配线RM的侧表面上形成侧壁形状(在横截面中接近三角形)的侧壁阻挡膜Ild并且还在表面保护膜10的表面处形成凹陷14。
[0157]接着，应用图21所示的过程流程图中的过程(S7和S8)并且完成图20所示的半导体器件。
[0158]下面对根据实施例4的半导体器件的主要特征进行解释。
[0159]通过在相邻的再分配线RM之间的表面保护膜10的表面处形成凹陷14，可以:增大再分配线RM之间的铜离子的泄漏通路;并且减少相邻的再分配线RM之间的耐电压劣化或者短路。
[0160]由于通过干蚀刻形成基底金属膜UMd，因此尺寸可控性提高。
[0161]尽管在此之前已经基于实施例对由本发明人创立的本发明进行了具体解释，但是显然，本发明并不限于所述实施例并且可以在不背离本发明要旨的范围内进行不同的修改。
[0162]尽管已经基于由实施例1到4中的第一封盖阻挡膜CMl和第二封盖阻挡膜CM2配置封盖金属膜CM的示例进行了解释，但是封盖金属膜CM可以包括单层的第一封盖阻挡膜CMl，该单层的第一封盖阻挡膜CMl是从能够防止相邻的再分配线RM之间的耐电压劣化或者短路并且提高具有再分配线的半导体器件的可靠性的观点考虑的阻挡膜。同样地，基底金属膜UM还可以包括单个层。
[0163]尽管已经基于在实施例1至4中再分配线侧表面是反向渐尖的情况进行了解释，但是本发明适用于再分配线侧表面正向渐尖的情况。
[0164]尽管已经基于将导线耦合至外部焊盘电极的示例进行了解释，但是还包括例如耦合焊料凸点的情况。
【主权项】
1.一种半导体器件，包括: 半导体衬底； 多个布线层，形成在所述半导体衬底上； 焊盘电极，形成在所述布线层中的最上层处； 保护膜，位于所述焊盘电极上并且具有开口 ； 基底金属膜，形成在所述保护膜和所述焊盘电极上； 再分配线，形成在所述基底金属膜上并且具有上表面和侧表面； 侧壁阻挡膜，由覆盖所述再分配线的所述侧表面的绝缘膜组成；以及 封盖金属膜，覆盖所述再分配线的所述上表面， 其中所述再分配线的所述上表面和所述侧表面被覆盖以所述封盖金属膜或者所述侧壁阻挡膜，并且所述封盖金属膜和所述侧壁阻挡膜具有重叠部分。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述侧壁阻挡膜覆盖所述基底金属膜的侧壁并且与所述保护膜接触。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述封盖金属膜从所述上表面到所述侧表面连续地形成并且覆盖所述侧表面上的所述侧壁阻挡膜。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述封盖金属膜从所述上表面到所述侧表面连续地形成，并且所述侧壁阻挡膜覆盖所述侧表面上的所述封盖金属膜。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述再分配线具有与所述上表面相对的下表面并且所述再分配线在所述上表面侧的宽度大于所述再分配线在所述下表面侧的宽度。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述侧壁阻挡膜包括氮化硅膜或者氧化硅膜。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述再分配线包括铜膜。8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述封盖金属膜包括钛膜、钽膜、钨膜、镍膜、氮化钛膜、氮化钽膜、氮化钨膜或者氮化镍膜，所述封盖金属膜与所述再分配线接触。9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述保护膜和所述侧壁阻挡膜包括氮化硅膜。10.—种半导体器件的制造方法， 包括下列步骤: (a)提供半导体衬底，所述半导体衬底具有多个布线层和在所述布线层中的最上层处形成的焊盘电极； (b)在所述焊盘电极上形成第一保护膜，所述第一保护膜具有第一开口； (c)在所述第一保护膜上形成基底金属膜，所述基底金属膜通过所述第一开口电耦合至所述焊盘电极； (d)在所述基底金属膜上形成再分配线，所述再分配线电耦合至所述焊盘电极并且所述再分配线具有上表面和侧表面； (e)形成侧壁阻挡膜，所述侧壁阻挡膜由覆盖所述再分配线的所述侧表面的绝缘膜组成； (f)形成封盖金属膜以覆盖所述再分配线的所述上表面；以及 (g)形成第二保护膜，所述第二保护膜由覆盖所述侧壁阻挡膜和所述封盖金属膜的有机膜组成，并且 其中所述封盖金属膜从所述上表面延伸到所述侧表面上并且覆盖所述侧壁阻挡膜。11.根据权利要求10所述的半导体器件的制造方法，其中所述步骤(e)包括下列步骤: (e-Ι)通过CVD方法在所述再分配线的所述上表面和所述侧表面上形成所述绝缘膜；以及 (e_2)对所述绝缘膜施加各向异性刻蚀并且在所述再分配线的所述侧表面上选择性地形成所述侧壁阻挡膜。12.根据权利要求10所述的半导体器件的制造方法，其中所述步骤(e)包括下列步骤: (e-3)通过CVD方法在所述再分配线的所述上表面和所述侧表面上形成所述绝缘膜；以及 (e_4)对所述绝缘膜施加蚀刻并且部分地曝露所述再分配线的所述上表面。13.根据权利要求10所述的半导体器件的制造方法，其中通过溅射方法形成所述封盖金属膜。14.一种半导体器件的制造方法，包括下列步骤: (a)提供半导体衬底，所述半导体衬底具有多个布线层和在所述布线层的最上层处形成的焊盘电极； (b)在所述焊盘电极上形成第一保护膜，所述第一保护膜具有第一开口； (c)在所述第一保护膜上形成基底金属膜，所述基底金属膜通过所述第一开口电耦合至所述焊盘电极； (d)在所述基底金属膜上形成再分配线，所述再分配线电耦合至所述焊盘电极并且所述再分配线具有上表面和侧表面； (e)形成封盖金属膜以覆盖所述再分配线的所述上表面和所述侧表面； (f)形成由绝缘膜组成的侧壁阻挡膜以覆盖所述封盖金属膜；以及 (g)形成第二保护膜，所述第二保护膜由覆盖所述侧壁阻挡膜和所述封盖金属膜的有机膜组成，并且 其中所述再分配线的所述侧表面被覆盖以所述封盖金属膜和所述侧壁阻挡膜。15.根据权利要求14所述的半导体器件的制造方法，其中通过溅射方法形成所述封盖金属膜并且通过CVD方法形成所述绝缘膜。
【专利摘要】本发明涉及半导体器件以及其制造方法，使提高半导体器件的可靠性成为可能。半导体器件在半导体衬底上具有在多个布线层中的最上层处形成的焊盘电极、在焊盘电极上的具有开口的表面保护膜、在表面保护膜上形成并且具有上表面和侧表面的再分配线、包括覆盖再分配线的侧表面并且曝露再分配线的上表面的绝缘膜的侧壁阻挡膜以及覆盖再分配线上表面的封盖金属膜。于是，再分配线的上表面和侧表面覆盖以封盖金属膜或者侧壁阻挡膜，而封盖金属膜和侧壁阻挡膜具有重叠部分。
【IPC分类】H01L21/60, H01L21/56, H01L23/31, H01L23/488
【公开号】CN105720027
【申请号】CN201510940548
【发明人】松本雅弘, 前川和义, 河野祐一
【申请人】瑞萨电子株式会社
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月16日
【公告号】US20160181184