布线结构、形成布线结构的方法以及半导体器件技术

本公开提供了布线结构、形成布线结构的方法以及半导体器件。一种布线结构包括：基板；下绝缘层，在基板上；下布线，在下绝缘层中；第一蚀刻停止层，覆盖下布线并包括含金属的电介质材料；以及第二蚀刻停止层，在第一蚀刻停止层和下绝缘层上；绝缘夹层，在第二蚀刻停止层上；以及导电图案，延伸穿过绝缘夹层、第二蚀刻停止层和第一蚀刻停止层并电连接到下布线。

【技术实现步骤摘要】

这里公开的示例实施方式涉及布线结构、形成布线结构的方法以及半导体器件。更具体地，这里公开的示例实施方式涉及包括绝缘结构和导电图案的布线结构、形成这样的布线结构的方法以及包括这样的布线结构的半导体器件。
技术介绍
在半导体器件中，用于互连的布线结构诸如通路结构(via structure)或接触可以形成为使得处于不同水平的信号线可以彼此电连接。例如，可以形成下导电图案通过其暴露的开口，并且金属层可以沉积在该开口中以形成导电图案。然而，随着半导体器件的集成度增加，与导电图案相邻的结构或元件可能在形成导电图案时被损坏。
技术实现思路
这里讨论的示例实施方式提供具有改善的电可靠性和结构可靠性的布线结构以及形成这样的布线结构的方法。这里讨论的示例实施方式还提供了包括这样的布线结构的半导体器件。根据示例实施方式，提供一种布线结构。该布线结构可以包括：基板；在基板上的下绝缘层；在下绝缘层中的下布线；以及覆盖下布线和下绝缘层的多层蚀刻停止层，其中在下布线上的该多层蚀刻停止层的厚度大于在下绝缘层上的该多层蚀刻停止层的厚度。该多层蚀刻停止层可以包括：第一蚀刻停止层，覆盖下布线并包括含金属的电介质材料(metallic dielectric material)；以及第二蚀刻停止层，在第一蚀刻停止层和下绝缘层上。布线结构还可以包括：绝缘夹层，在第二蚀刻停止层上；和导电图案，延伸穿过绝缘夹层、第二蚀刻停止层和第一蚀刻停止层并电连接到下布线。根据其它示例实施方式，提供一种布线结构。该布线结构可以包括基板、在基板上的下绝缘层、在下绝缘层中的下布线以及覆盖下布线和下绝缘层的
>第一蚀刻停止层。与下绝缘层相比，第一蚀刻停止层可以在下布线上相对较厚。布线结构还可以包括在第一蚀刻停止层上的第二蚀刻停止层，该第二蚀刻停止层包括与第一蚀刻停止层的材料不同的材料。布线结构还可以包括：绝缘夹层，在第二蚀刻停止层上；以及导电图案，延伸穿过绝缘夹层、第二蚀刻停止层和第一蚀刻停止层并电连接到下布线。根据示例实施方式，提供一种形成布线结构的方法。在该方法中，下绝缘层可以形成在基板上。下布线可以形成在下绝缘层中。多层蚀刻停止层可以形成为覆盖下布线和下绝缘层，使得在下布线上的该多层蚀刻停止层的厚度大于在下绝缘层上的该多层蚀刻停止层的厚度。该多层蚀刻停止层可以通过以下形成：在下布线上形成包括含金属的电介质材料的第一蚀刻停止层；以及在第一蚀刻停止层上形成包括非金属电介质材料的第二蚀刻停止层。绝缘夹层可以形成在第二蚀刻停止层上。导电图案可以穿过绝缘夹层、第二蚀刻停止层和第一蚀刻停止层形成，使得导电图案可以电连接到下布线。根据示例实施方式，提供一种半导体器件。该半导体器件可以包括：由隔离层限定的多个有源图案；在有源图案上的栅结构；源/漏层，形成在与栅结构相邻的有源图案的上部分处；下绝缘层，在栅结构和有源图案上；以及下布线，在下绝缘层中电连接到源/漏层。该半导体器件还可以包括覆盖下布线和下绝缘层的多层蚀刻停止层，其中在下布线上的该多层蚀刻停止层的厚度可以大于在下绝缘层上的该多层蚀刻停止层的厚度。该多层蚀刻停止层可以包括覆盖下布线并包括含金属的电介质材料的第一蚀刻停止层以及在第一蚀刻停止层和下绝缘层上的第二蚀刻停止层。该半导体器件还可以包括：绝缘夹层，在第二蚀刻停止层上；以及导电图案，延伸穿过绝缘夹层、第二蚀刻停止层和第一蚀刻停止层并电连接到下布线。附图说明从以下结合附图的详细描述，示例实施方式将被更清楚地理解。图1至图54描绘了如这里描述的非限制的示例实施方式。图1至图8是示出根据一些示例实施方式的形成布线结构的方法的截面图；图9和图10是示出根据比较示例的形成布线结构的方法的截面图；图11至图17是示出根据一些示例实施方式的形成布线结构的方法的截
面图；图18至图23是示出根据一些示例实施方式的形成布线结构的方法的截面图；图24至图29是示出根据一些示例实施方式的形成布线结构的方法的截面图；以及图30至图54是示出根据一些示例实施方式的制造半导体器件的方法的截面图。具体实施方式在下文将参照附图更全面地描述各种示例实施方式，附图中示出了一些示例实施方式。然而，这些实施方式可以以许多不同的形式实现而不应被解释为限于这里阐述的示例实施方式。而是，提供这些示例实施方式使得本说明书将全面和完整，并将本专利技术构思的范围全面地传达给本领域技术人员。在附图中，为了清晰，可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。将理解，当一元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、直接连接到或直接联接到另一元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当一元件被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，没有居间的元件或层存在。相同的附图标记始终指代相同的元件。当在这里使用时，术语“和/或”包括一个或多个相关列举项目的任意和所有组合。将理解，虽然术语第一、第二、第三、第四等可以在这里用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区别开。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而没有脱离本专利技术构思的教导。为了便于描述，这里可以使用空间关系术语诸如“在……之下”、“下面”、“下”、“在……之上”、“上”等来描述一个元件或特征与另一个(些)元件或特征如附图所示的关系。将理解，除了附图中描绘的取向之外，空间关系术语旨在涵盖器件在使用或操作中的不同取向。例如，如果附图中的器
件被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下面”或“之下”的元件可以取向为“在”其它元件或特征“之上”。因此，示范性术语“在……下”可以涵盖之上和之下两种取向。器件可以另外地取向(旋转90度或在其它的取向)，这里使用的空间关系描述语被相应地解释。这里使用的术语仅是为了描述特定示例实施方式的目的，而不旨在限制本专利技术构思。当在这里使用时，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地表示。还将理解的，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。这里参照截面图描述了示例实施方式，该截面图是理想化的示例实施方式(和中间结构)的示意图。因此，由于例如制造技术和/或公差引起的图示形状的偏差是可预期的。因此，示例实施方式不应被解释为限于这里示出的区域的特定形状，而是将包括例如由制造引起的形状偏差。例如，被示出为矩形的注入区将通常具有在其边缘处的圆化或弯曲的特征和/或注入浓度的梯度，而不是从注入区到非注入区的二元变化。同样地，通过注入形成的埋入区可能导致在埋入区与通过其发生注入的表面之间的区域中的一些注入。因此，附图中示出的区域在本质上是示意性的，它们的形状不旨在示出器件的区域的实际形状，并且不旨在限制本专利技术构思的范围。除非另外地限定，这里使用的所有术语(包括技术术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种布线结构，包括：基板；下绝缘层，在所述基板上；下布线，在所述下绝缘层中；多层蚀刻停止层，覆盖所述下布线和所述下绝缘层，其中在所述下布线上的所述多层蚀刻停止层的厚度大于在所述下绝缘层上的所述多层蚀刻停止层的厚度，所述多层蚀刻停止层包括：第一蚀刻停止层，覆盖所述下布线并包括含金属的电介质材料；和第二蚀刻停止层，在所述第一蚀刻停止层和所述下绝缘层上；绝缘夹层，在所述第二蚀刻停止层上；以及导电图案，延伸穿过所述绝缘夹层、所述第二蚀刻停止层和所述第一蚀刻停止层以电连接到所述下布线。

【技术特征摘要】
2015.05.19 KR 10-2015-00697541.一种布线结构，包括：基板；下绝缘层，在所述基板上；下布线，在所述下绝缘层中；多层蚀刻停止层，覆盖所述下布线和所述下绝缘层，其中在所述下布线上的所述多层蚀刻停止层的厚度大于在所述下绝缘层上的所述多层蚀刻停止层的厚度，所述多层蚀刻停止层包括：第一蚀刻停止层，覆盖所述下布线并包括含金属的电介质材料；和第二蚀刻停止层，在所述第一蚀刻停止层和所述下绝缘层上；绝缘夹层，在所述第二蚀刻停止层上；以及导电图案，延伸穿过所述绝缘夹层、所述第二蚀刻停止层和所述第一蚀刻停止层以电连接到所述下布线。2.根据权利要求1所述的布线结构，其中所述第一蚀刻停止层包括电介质的金属氮化物。3.根据权利要求2所述的布线结构，其中所述第一蚀刻停止层包括铝氮化物。4.根据权利要求1所述的布线结构，其中所述第二蚀刻停止层包括非金属电介质材料。5.根据权利要求4所述的布线结构，其中所述第二蚀刻停止层包括从由硅氧化物、硅碳化物、硅氮化物、硅氮氧化物、硅碳氮化物和硅碳氧化物组成的组中选择的至少一种。6.根据权利要求5所述的布线结构，其中所述第二蚀刻停止层包括硅碳化物或硅碳氧化物。7.根据权利要求1所述的布线结构，其中所述第一蚀刻停止层在所述下布线和所述下绝缘层上连续地延伸。8.根据权利要求7所述的布线结构，其中所述第一蚀刻停止层包括形成在所述下布线上的第一部分和形成在所述下绝缘层上的第二部分，其中所述第一部分比所述第二部分厚。9.根据权利要求8所述的布线结构，其中所述第二蚀刻停止层具有沿所
\t述第一蚀刻停止层的所述第一部分和所述第二部分的均匀的厚度。10.根据权利要求8所述的布线结构，其中所述导电图案延伸穿过所述第一蚀刻停止层的所述第一部分以落在所述下布线上，并且所述导电图案的底部接触所述下布线的顶表面。11.根据权利要求8所述的布线结构，其中所述导电图案共同地延伸穿过所述第一蚀刻停止层的所述第一部分和所述第二部分，并且所述导电图案接触所述下布线的顶表面和所述下绝缘层的顶表面。12.根据权利要求11所述的布线结构，其中所述导电图案部分地交叠所述下布线的顶表面并与所述下布线错开。13.根据权利要求1所述的布线结构，其中所述第一蚀刻停止层选择性地形成在所述下布线的顶表面上。14.根据权利要求13所述的布线结构，其中所述导电图案落在所述下布线的所述顶表面上，并且所述导电图案的底部接触所述下布线的所述顶表面。15.一种布线结构，包括：基板；下绝缘层，在所述基板上；下布线，在所述下绝缘层中；第一蚀刻停止层，覆盖所述下布线和所述下绝缘层，所述第一蚀刻停止层在所述下布线上比在所述下绝缘层上相对更厚；第二蚀刻停止层，在所述第一蚀刻停止层上，所述第二蚀刻停止层包括与所述第一蚀刻停止层的材料不同的材料；绝缘夹层，在所述第二蚀刻停止层上；以及导电图案，延伸穿过所述绝缘夹层...

【专利技术属性】
技术研发人员：金田中，金永培，金钟三，朴镇亨，安正勋，吴赫祥，李敬雨，李孝善，张淑禧，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR