【專利解密】聯(lián)芯半導(dǎo)體搶得市場先機(jī)

憑借28納米芯片需求，聯(lián)芯第一季度營運(yùn)順利轉(zhuǎn)營，單季獲利較去年第四季的小幅虧損有了大幅改善。

在雙鑲嵌工藝的后段制作工藝中，必須去除在執(zhí)行蝕刻步驟以形成開口之后殘留的污染物，例如氧化銅、微?；蚓酆衔铩Ｔ诔Ｒ?guī)清潔步驟中，常使用溶劑去除。然而，清潔步驟引起的銅損失可能導(dǎo)致電性失效，并且影響到制作工藝良率。目前，該技術(shù)領(lǐng)域仍缺乏即時監(jiān)控技術(shù)可以在線立即的發(fā)現(xiàn)到清潔步驟后的銅損失制作工藝缺陷，而是需要通過費(fèi)時的晶片偵測和故障分析才能過濾出電性功能不良的芯片。

為此，聯(lián)芯于2021年8月26日申請了一項名為“半導(dǎo)體元件”的發(fā)明專利（申請?zhí)? 202110987051.8）,申請人為聯(lián)芯集成電路制造(廈門)有限公司。

圖1 半導(dǎo)體元件制作方法示意圖

圖1為半導(dǎo)體元件制作方法示意圖，半導(dǎo)體中包含基底100，其上具有切割道區(qū)域SL和主動電路區(qū)域CR且二者臨近。在基底上有第一介電層110，其上形成有蓋層112。在主動電路區(qū)域內(nèi)的第一介電層中有銅內(nèi)連結(jié)構(gòu)ML。在切割道區(qū)域內(nèi)的第一介電層中有銅線段MS，構(gòu)成監(jiān)控圖案MP。銅線段MS包含第一末端E1和第二末端E2，第二末端電耦合到電荷累積結(jié)構(gòu)CAS。蓋層112上另形成有第二介電層120，其上為圖案層130，圖案層上形成平坦化層140，其上又形成光致抗蝕劑圖案層PR。接著，進(jìn)行各向異性干蝕刻制作工藝，向下蝕刻光致抗蝕劑圖案層、平坦化層，以及未被圖案層遮蓋住的第二介電層和蓋層，然后繼續(xù)進(jìn)行清潔制作工藝，去除殘留的污染物。

圖2 切割道區(qū)域內(nèi)監(jiān)控圖案示意圖

圖2為切割道區(qū)域內(nèi)監(jiān)控圖案示意圖，監(jiān)控圖案MP在切割道區(qū)域SL中，其中包含嵌入第一介電層中并且沿第一方向D1延伸的銅線段，銅線段MS包含第一末端E1，其具有第一側(cè)壁面S1、第二側(cè)壁面S2和位于他們之間的頂面TS。第二介電層覆蓋第一介電層和銅線段。狹縫開口位于第二介電層中并延伸至第一介電層中，從而暴露出銅線段的頂面TS、第一側(cè)壁面S1及第二側(cè)壁面S2。狹縫開口沿與第一方向正交的第二方向延伸。銅線段的一端面ES暴露在狹縫開口中。

本發(fā)明的主要特點在于：狹縫開口沿與第一方向正交的第二方向延伸，如此能夠使銅線段顯露出第一末端的第一側(cè)壁面、第二側(cè)壁面和頂面。這使得進(jìn)行電子顯微鏡掃描時，可以在第二方向通過狹縫開口以傾斜的角度對銅線段進(jìn)行檢測，實現(xiàn)了在線立即的監(jiān)控銅損失制作工藝缺陷。而且，通過使銅線段的第二末端電耦合到電荷累積結(jié)構(gòu)CAS，例如，電容器的上電極板或者電感器，大幅的增加了監(jiān)測的靈敏度。

簡而言之，聯(lián)芯的半導(dǎo)體專利，通過在第二方向經(jīng)狹縫開口以傾斜的角度對銅線段進(jìn)行檢測，可以實現(xiàn)在線立即的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)清潔步驟后的銅損失制作工藝缺陷。

聯(lián)芯致力于集成電路制造，提供客戶在中國制造芯片的選擇，同時貼近國內(nèi)市場，滿足更多本地IC設(shè)計業(yè)者的需求。聯(lián)芯將發(fā)揮科技無所不在的影響力，成就更美好的未來。

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