半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了半导体器件及其制造方法。在一些实施例中，制造半导体器件的方法包括在工件上方形成蚀刻停止层。蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大于约4至约30的蚀刻选择比。所述方法包括在所述蚀刻停止层上方形成绝缘材料层；以及将所述蚀刻停止层用作为蚀刻停止对绝缘材料层进行图案化。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求2013年3月14日提交的、名称为“Semiconductor Devices andMethods of Manufacture Thereof ”的美国临时申请N0.61/785，366的利益,其在此通过引用并入本文中。
本专利技术涉及半导体
，更具体地，涉及一种。
技术介绍
半导体器件用在多种电子应用中，诸如个人计算机、手机、数码照相机以及其他电子设备等为例。通常通过提供工件、在工件上形成多种材料层以及使用光刻技术对多种材料层进行图案化以形成集成电路来制造半导体器件。 半导体工业通过持续地减小最小特征件尺寸，以持续提高集成电路的多种电子元件(即晶体管、二极管、电容器、电阻器等)的集成密度，这使得在给定区域内集成更多的元件。 诸如金属的导电材料或半导体用在半导体器件中，以对集成电路提供电连接。很多年来，铝用作为一种实现电连接的导电材料的金属，并且二氧化硅用作绝缘体。然而，由于器件的尺寸减小，改变了导体和绝缘体的材料以提高器件性能。现在，在一些应用中，铜常用作导电材料以实现互连。具有介电常数低于二氧化硅的介电常数的低介电常数(k)材料和极低k (ELK)材料开始作为互连件之间的绝缘材料应用于一些设计中。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括: 在工件上方形成蚀刻停止层，所述蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大于约4至约30的蚀刻选择比； 在所述蚀刻停止层上方形成绝缘材料层；以及 将所述蚀刻停止层用作为蚀刻停止对所述绝缘材料层进行图案化。 在可选实施例中，形成所述绝缘材料层包括形成第二绝缘材料层,所述工件包括靠近其顶面设置的第一绝缘材料层，所述第一绝缘材料层包括形成在其中的多个导电部件，并且对所述绝缘材料层进行图案化包括在所述多个导电部件中的一个上方形成图案。 在可选实施例中，形成所述蚀刻停止层包括形成第一蚀刻停止层，其中，所述方法还包括在所述第一蚀刻停止层上方形成第二蚀刻停止层，所述第二蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大约4或更小的蚀刻选择比。 在可选实施例中，形成所述蚀刻停止层包括形成第一蚀刻停止层，形成所述绝缘材料层包括形成第三绝缘材料层，其中所述工件包括靠近其顶面设置的第一绝缘材料层，所述第一绝缘材料层包括形成于其中的多个导电部件，其中，所述方法还包括在所述第一绝缘材料层和形成于其中的所述多个导电部件上方形成第二蚀刻停止层，以及在所述第二蚀刻停止层上方形成第二绝缘材料层，并且形成所述第一蚀刻停止层包括在所述第二绝缘材料层上方形成所述第一蚀刻停止层。 在可选实施例中，所述第二蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大约4或更小的蚀刻选择比。 在可选实施例中，所述第二蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大约10至大约20的蚀刻选择比。 在可选实施例中，所述方法还包括在所述第二蚀刻停止层上方形成第三蚀刻停止层，所述第三蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大约4或更小的蚀刻选择比。 根据本专利技术的另一方面，还提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括: 在工件上方形成第一绝缘材料层； 在所述第一绝缘材料层上方形成第一蚀刻停止层，所述第一蚀刻停止层相对于所述第一绝缘材料层具有第一蚀刻选择比； 在所述第一绝缘材料层上方形成第二蚀刻停止层，所述第二蚀刻停止层相对于所述第一绝缘材料层具有第二蚀刻选择比，所述第一蚀刻选择比与所述第二蚀刻选择比不同； 在所述第二蚀刻停止层上方形成第二绝缘材料层；以及 将所述第一蚀刻停止层用作为蚀刻停止对第二绝缘材料层进行图案化。 在可选实施例中，所述方法包括首先形成所述第一蚀刻停止层，然后形成形成所述第二蚀刻停止层；或者，所述方法包括首先形成所述第二蚀刻停止层，然后形成所述第一蚀刻停止层。 在可选实施例中，所述第一蚀刻停止层包括所述第一绝缘材料层与金属元素相结合的材料，或者所述第一蚀刻停止层相对于所述工件的材料具有大约3至大约20的蚀刻选择比。 在可选实施例中，所述第一蚀刻选择比比所述第二蚀刻选择比大大约10或更多。 在可选实施例中，所述第一蚀刻停止层包括金属化合物，所述金属化合物包括金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属硼化物、或者它们的组合。 在可选实施例中，所述金属化合物包括选自钌(Ru)、镍(Ni )、钴(Co)、铬(Cr )、铁(Fe)、锰(Mn)、钛(Ti)、铝(Al)、铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、钒(V)、钥(Mo)、钯(Pd)或银(Ag)的一种或多种金属兀素。 在可选实施例中，所述第二蚀刻停止层包括硅化物，所述硅化物包括氧化硅、氮化硅、碳化硅、硼化硅、或者它们的组合。 根据本专利技术的另一方面，还提供了一种半导体器件，包括: 设置在工件上方的第一绝缘材料层； 设置在所述第一绝缘材料层上方的蚀刻停止层，所述蚀刻停止层相对于所述第一绝缘材料层具有大于约4至约30的蚀刻选择比； 设置在所述蚀刻停止层上方的第二绝缘材料层；以及 设置在所述第二绝缘材料层中的多个导电部件，其中设置在所述第二绝缘材料层中的所述多个导电部件中的一个的底部区域靠近所述第一绝缘材料层的顶面设置。 在可选实施例中，所述多个导电部件包括多个第二导电部件，所述第一绝缘材料层包括形成于其中的多个第一导电部件。 在可选实施例中，所述多个第二导电部件中的一个设置在所述多个第一导电部件中的一个上方并且全部着陆在所述多个第一导电部件中的所述一个上。 在可选实施例中，所述多个第二导电部件中的一个设置在所述多个第一导电部件中的一个上方并且部分着陆在所述多个第一导电部件中的所述一个上。 在可选实施例中，所述多个第二导电部件中的部分着陆的导电部件的一部分设置为低于所述第一绝缘材料层的顶面大约50埃或更少。 在可选实施例中，所述第一绝缘材料层或所述第二绝缘材料层包括小于约3.9的介电常数。 【附图说明】 为更完整的理解本专利技术实施例及其优点，现将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中: 图1至图6示出了根据本专利技术一些实施例的在制造半导体器件的各个阶段的横截面图； 图7是根据一些实施例的半导体器件的横截面图； 图8和图9是根据一些实施例的在制造半导体器件的各个阶段的横截面图； 图10和图11是根据一些实施例的在制造半导体器件的各个阶段的横截面图； 图12是根据一些实施例的半导体器件的横截面图；以及 图13是根据一些实施例的半导体器件的制造方法的流程图。 除非另有说明，不同附图中的相应标号和符号通常指相应部件。将附图绘制成清楚地示出实施例的相关方面，并且不必成比例绘制。 【具体实施方式】 下面，详细讨论本专利技术各实施例的制造和使用。然而，应该理解，本专利技术提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具体实施例仅仅示出了制造和使用本专利技术的具体方式，而不用于限制本专利技术的范围。 本专利技术的一些实施例与半导体器件的制造方法和结构有关。在此将描述新的，该半导体器件包括具有高蚀刻选择比的蚀刻停止层。蚀刻停止层可应用于通孔、沟槽和其他半导体器件结构的底部。 图1至图6示出了根据本专利技术一些实施例的半导体器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：在工件上方形成蚀刻停止层，所述蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大于约4至约30的蚀刻选择比；在所述蚀刻停止层上方形成绝缘材料层；以及将所述蚀刻停止层用作为蚀刻停止对所述绝缘材料层进行图案化。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 61/785,366;2013.05.08 US 13/890,1481.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括: 在工件上方形成蚀刻停止层，所述蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大于约4至约30的蚀刻选择比； 在所述蚀刻停止层上方形成绝缘材料层；以及 将所述蚀刻停止层用作为蚀刻停止对所述绝缘材料层进行图案化。2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述绝缘材料层包括形成第二绝缘材料层，所述工件包括靠近其顶面设置的第一绝缘材料层，所述第一绝缘材料层包括形成在其中的多个导电部件，并且对所述绝缘材料层进行图案化包括在所述多个导电部件中的一个上方形成图案。3.根据权利要求2所述的方法，其中，形成所述蚀刻停止层包括形成第一蚀刻停止层，其中，所述方法还包括在所述第一蚀刻停止层上方形成第二蚀刻停止层，所述第二蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大约4或更小的蚀刻选择比。4.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述蚀刻停止层包括形成第一蚀刻停止层，形成所述绝缘材料层包括形成第三绝缘材料层，其中所述工件包括靠近其顶面设置的第一绝缘材料层，所述第一绝缘材料层包括形成于其中的多个导电部件，其中，所述方法还包括在所述第一绝缘材料层和形成于其中的所述多个导电部件上方形成第二蚀刻停止层，以及在所述第二蚀刻停止层上方形成第二绝缘材料层，并且形成所述第一蚀刻停止层包括在所述第二绝缘材料层上方形成所述第一蚀刻停止层。5.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括: 在工件上方形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋述仁，苏怡年，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71