内连线结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种内连线结构，其包括第一介电层、第一导体层、第二导体层、覆盖层以及介层窗。第一介电层具有第一沟道及第二沟道。第一导体层位在第一沟道中。第二导体层位于第二沟道中，且第二导体层的顶面低在第一介电层的顶面。覆盖层覆盖第一介电层、第一导体层以及第二导体层，且覆盖层具有暴露部分第一导体层的介层窗开口。介层窗位在第一导体层上以及第一导体层与第二导体层之间的第一介电层上，且介层窗填入介层窗开口中并电性连接至第一导体层。

【技术实现步骤摘要】
内连线结构及其制造方法
本专利技术属于半导体器件领域，涉及一种内连线结构及其制造方法。
技术介绍
随着半导体元件逐渐缩小，内连线结构中的上层导电元件与其下方的下层导电元件的重叠裕度(overlaywindow)也会变小，因此容易发生对准偏差而导致半导体元件的可信度降低。举例来说，内连线结构的介电层中具有多个导体层，介层窗位于相对应的导体层上并与其电性连接，当介层窗发生严重对准偏差时，其除了位于相对应的导体层上之外，还会延伸覆盖相邻的两个导体层之间的介电层上。如此一来，在高操作电压的情况下，介层窗或导体层中的金属离子易穿过此介电层，并迁移至邻近的导体层(未与介层窗直接接触)而产生短路的问题。因此，如何提升内连线结构的可信度，实为目前研发人员亟待解决的议题之一。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有良好可信度的内连线结构及其制造方法。本专利技术的一实施例提供一种内连线结构，其包括第一介电层、第一导体层、第二导体层、覆盖层以及介层窗。第一介电层具有第一沟道及第二沟道。第一导体层位在第一沟道中。第二导体层位于第二沟道中，且第二导体层的顶面低在第一介电层的顶面。覆盖层覆盖第一介电层、第一导体层以及第二导体层，且覆盖层具有暴露部分第一导体层的介层窗开口。介层窗位在第一导体层上以及第一导体层与第二导体层之间的第一介电层上，且介层窗填入介层窗开口中并电性连接至第一导体层。在本专利技术的一实施例中，第一导体层的顶面低在第一介电层的顶面。在本专利技术的一实施例中，介层窗与第二导体层之间的最小距离大于或等于偏移门限值Ds，且Ds＝8nm。在本专利技术的一实施例中，覆盖层覆盖第二沟道的侧壁与第二导体层的顶面，介层窗与第二导体层之间于X方向上具有第一距离x，且x＞0nm。在本专利技术的一实施例中，覆盖层填满第二沟道，介层窗覆盖第二导体层，介层窗与第二导体层之间于Y方向上具有第二距离y，且y≥Ds。在本专利技术的一实施例中，还包括覆盖覆盖层且围绕介层窗的第二介电层。本专利技术的一实施例提供一种内连线结构的制造方法，其包括以下步骤。在第一介电层中形成第一沟道及第二沟道。在第一沟道及第二沟道中填入导体材料层。移除部分导体材料层，以分别在第一沟道及第二沟道中形成第一导体层及第二导体层，且第一导体层与第二导体层的顶面低于第一介电层的顶面。在第一介电层、第一导体层以及第二导体层上形成覆盖层。在覆盖层上形成第二介电层。在覆盖层及第二介电层中形成介层窗，其中介层窗形成在第一导体层上以及第一导体层与第二导体层之间的第一介电层上，且电性连接至第一导体层。在本专利技术的一实施例中，介层窗与第二导体层之间的最小距离大于或等于偏移门限值Ds，且Ds＝8nm。在本专利技术的一实施例中，覆盖层覆盖第二沟道的侧壁与第二导体层的顶面，介层窗与第二导体层之间于X方向上具有第一距离x，且x＞0nm。在本专利技术的一实施例中，覆盖层填满第二沟道，介层窗覆盖第二导体层，介层窗与第二导体层之间于Y方向上具有第二距离y，且y≥Ds。基于上述，在本专利技术实施例所提出的内连线结构及其制造方法中，由于第二导体层的顶面低于第一介电层的顶面，因此可扩大第二导体层与介层窗之间的最小距离，避免两者之间的距离小于偏移门限值(shiftthreshold)而产生短路的问题，使得内连线结构在维持微型化设计的情况下，仍可提升介层窗与第一导体层之间的重叠裕度，进而提升内连线结构的可信度。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1A至图1F为依照本专利技术一实施例的内连线结构的制造方法的剖面示意图。图2为依照本专利技术另一实施例的内连线结构的剖面示意图。图3为依照本专利技术又一实施例的内连线结构的剖面示意图。【符号说明】100：基底；102：第一介电层；104：第一沟道；104a、106a：凹陷；106：第二沟道；108、108a、108b：导体材料层；110：第一导体层；112：第二导体层；114：覆盖层；116：第二介电层；117、317：介层窗开口；118：图案化掩膜层；120、320：介层窗；W1、W2：宽度；d：厚度；Ds：偏移门限值；X：X方向；Y：Y方向；x：第一距离；y：第二距离。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。参照本实施例的附图以更全面地阐述本专利技术。然而，本专利技术也可以采用各种不同的形式体现，而不应限于本文中所述的实施例。附图中的层与区域的厚度会为了清楚起见而放大。相同或相似的参考号码表示相同或相似的元件，以下段落将不再一一赘述。图1A至图1F为依照本专利技术一实施例的内连线结构的制造方法的剖面示意图。图2为依照本专利技术另一实施例的内连线结构的剖面示意图。图3为依照本专利技术又一实施例的内连线结构的剖面示意图。请参照图1A，提供基底100。基底100包括半导体基底。半导体基底例如是掺杂硅基底、未掺杂硅基底或绝缘体上覆硅(SOI)基底。掺杂硅基底可以为P型掺杂、N型掺杂或其组合。在一些实施例中，基底100还包括内层介电层和/或接触窗，但本专利技术不以此为限。在另一些实施例中，基底100包括内层介电层和/或接触窗，且还包括金属层间介电层(IMD)、多重金属内连线的导体层和/或介层窗。接着，在基底100上形成第一介电层102。第一介电层102的材料例如是介电材料。介电材料例如是氧化硅、四乙氧基硅氧烷(TEOS)氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、无掺杂硅玻璃(USG)、硼磷硅玻璃(BPSG)、磷硅玻璃(PSG)、介电常数低于4的低介电常数材料或其组合。低介电常数材料例如是氟掺杂硅玻璃(FSG)、硅倍半氧化物、芳香族碳氢化合物(Aromatichydrocarbon)、有机硅酸盐玻璃、聚对二甲苯(Parylene)、氟化聚合物(Fluoro-Polymer)、聚芳醚(Poly(arylethers))、多孔聚合物(Porouspolymer)或其组合。硅倍半氧化物例如是氢硅倍半氧化物(Hydrogensilsesquioxnane，HSQ)、甲基硅倍半氧化物(Methylsilsesquioxane，MSQ)或混合有机硅烷聚合物(Hybrido-organosiloxanepolymer，HOSP)。芳香族碳氢化合物例如是SiLK。有机硅酸盐玻璃例如是碳黑(blackdiamond，BD)、3MS或4MS。氟化聚合物例如是PFCB、CYTOP、Teflon。聚芳醚例如是PAE-2或FLARE。多孔聚合物例如是XLK、Nanofoam、Awrogel或Coral。第一介电层102的形成方法例如是原子层沉积法(ALD)、化学气相沉积法(CVD)、旋涂法(SOG)或其组合。然后，在第一介电层102中形成第一沟道104及第二沟道106。在一些实施例中，在第一介电层102中形成第一沟道104及第二沟道106的方法可以是先在第一介电层102上形成图案化掩膜层(未绘示)。接着，移除图案化掩膜层所暴露的第一介电层102，以在第一介电层102中形成第一沟道104及第二沟道106。之后，移除图案化掩膜层。移除图案化掩膜层所暴露的第一介电层102的方法可以采用刻蚀，例如是干刻蚀、湿刻蚀或其组合。移除图案化掩膜层的方法例如是灰化工艺(Ash)。而后，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内连线结构，包括：第一介电层，具有第一沟道及第二沟道；第一导体层，位于所述第一沟道中；第二导体层，位于所述第二沟道中，且所述第二导体层的顶面低于所述第一介电层的顶面；覆盖层，覆盖所述第一介电层、所述第一导体层以及所述第二导体层，且所述覆盖层具有暴露部分所述第一导体层的介层窗开口；以及介层窗，位于所述第一导体层上以及所述第一导体层与所述第二导体层之间的所述第一介电层上，且所述介层窗填入所述介层窗开口中并电性连接至所述第一导体层。

【技术特征摘要】
1.一种内连线结构，包括：第一介电层，具有第一沟道及第二沟道；第一导体层，位于所述第一沟道中；第二导体层，位于所述第二沟道中，且所述第二导体层的顶面低于所述第一介电层的顶面；覆盖层，覆盖所述第一介电层、所述第一导体层以及所述第二导体层，且所述覆盖层具有暴露部分所述第一导体层的介层窗开口；以及介层窗，位于所述第一导体层上以及所述第一导体层与所述第二导体层之间的所述第一介电层上，且所述介层窗填入所述介层窗开口中并电性连接至所述第一导体层。2.根据权利要求1所述的内连线结构，其中，所述第一导体层的顶面低于所述第一介电层的顶面。3.根据权利要求1所述的内连线结构，其中，所述介层窗与所述第二导体层之间的最小距离大于或等于偏移门限值Ds，且Ds＝8nm。4.根据权利要求3所述的内连线结构，其中，所述覆盖层覆盖所述第二沟道的侧壁与所述第二导体层的顶面，所述介层窗与所述第二导体层之间于X方向上具有第一距离x，且x＞0nm。5.根据权利要求3所述的内连线结构，其中，所述覆盖层填满所述第二沟道，所述介层窗覆盖所述第二导体层，所述介层窗与所述第二导体层之间于Y方向上具有第二距离y，且y≥Ds。6.根据权利要求1所述的内连线结构，还包括：第二介电层，覆盖所述覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄启豪，杨金成，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71