互连结构及其形成方法技术

本发明专利技术公开了互连结构和形成互连结构的方法。互连结构包括位于衬底上方的低k(LK)介电层；位于LK介电层中的第一导电部件和第二导电部件；沿着第一导电部件的第一侧壁的第一间隔件；沿着第二导电部件的第二侧壁的第二间隔件，其中，第二导电部件的第二侧壁面向第一导电部件的第一侧壁；位于第一间隔件和第二间隔件之间的气隙；以及位于第一导电部件上方的第三导电部件，其中，第三导电部件连接至第一导电部件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及半导体结构，更具体地，涉及形成含气隙互连结构的方法。
技术介绍
集成芯片的制造可以大致分为两个主要部分：前段制程（FEOL)制造和后段制程 (BEOL)制造。FEOL制造包括半导体衬底内的器件（例如，晶体管、电容器、电阻器等）的形 成。BEOL制造包括设置在半导体衬底之上的一个或多个绝缘介电层内包括的一个或多个 金属互连层的形成。BEOL的金属互连层将FEOL的单独的器件电连接至集成芯片的外部引 脚。 由于电容耦合与金属互连层之间的距离成反比，所以随着半导体器件的尺寸减 小，BEOL的金属互连层之间的电容耦合趋于增大。如果不采取步骤来降低电容耦合，则该 耦合可以最终限制芯片的速度或者以其他方式抑制适当的芯片操作。因此，本领域已经产 生了对形成集成芯片的互连结构的改进的方法的需求。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种互连结构，包括：低k(LK)介 电层，位于衬底上方；第一导电部件和第二导电部件，位于所述LK介电层中；第一间隔件， 沿着所述第一导电部件的第一侧壁，其中，所述第一间隔件具有基本上矩形的形状；第二 间隔件，沿着所述第二导电部件的第二侧壁，其中，所述第二导电部件的所述第二侧壁面向 所述第一导电部件的所述第一侧壁，并且其中，所述第二间隔件具有基本上矩形的形状；气 隙，位于所述第一间隔件和所述第二间隔件之间；以及第三导电部件，位于所述第一导电部 件上方，其中，所述第三导电部件连接至所述第一导电部件。 在上述互连结构中，其中，所述衬底包括下LK介电层。 在上述互连结构中，其中，高宽比为所述第一间隔件或所述第二间隔件的高度除 以所述第一间隔件和所述第二间隔件之间的间距，所述高宽比大于或等于约2。 在上述互连结构中，其中，所述第一间隔件或所述第二间隔件包括金属化合物。 在上述互连结构中，其中，所述第一间隔件或所述第二间隔件包括金属化合物，其 中，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、或它们的两种 或多种的组合。 在上述互连结构中，其中，所述第一间隔件或所述第二间隔件具有在从约 50埃（A)至约80埃（A)的范围内的厚度。 在上述互连结构中，其中，所述第三导电部件与所述气隙间隔开。 在上述互连结构中，其中，所述第三导电部件还连接至所述第一间隔件。 在上述互连结构中，其中，所述第一导电部件是第一金属线；所述第二导电部件是 第二金属线；并且所述第三导电部件包括第三金属线和与所述第三金属线相连的通孔。 在上述互连结构中，还包括：上蚀刻停止层（ESL)，位于所述LK介电层的第一部分 和第二部分之间。 在上述互连结构中，还包括：下蚀刻停止层（ESL)，位于所述LK介电层和所述衬底 之间。 根据本专利技术的另一实施例，提供了一种互连结构，包括：下低k(LK)介电层；中间 LK介电层，位于所述下LK介电层上方；第一导电部件和第二导电部件，位于所述中间LK介 电层中；第一间隔件，沿着所述第一导电部件的第一侧壁，其中，所述第一间隔件具有基本 上矩形的形状；第二间隔件，沿着所述第二导电部件的第二侧壁，其中，所述第二导电部件 的所述第二侧壁面向所述第一导电部件的所述第一侧壁，并且其中，所述第二间隔件具有 基本上矩形的形状；气隙，位于所述第一间隔件和所述第二间隔件之间的所述中间LK介电 层中；上LK介电层，位于所述中间LK介电层上方；以及第三导电部件，位于所述第一导电 部件上方，其中，所述第三导电部件连接至所述第一导电部件并且与所述气隙间隔开。 在上述互连结构中，其中，高宽比为所述第一间隔件或所述第二间隔件的高度除 以所述第一间隔件和所述第二间隔件之间的间距，所述高宽比大于或等于约2。 在上述互连结构中，其中，所述第一间隔件或所述第二间隔件包括选自金属氧化 物、金属氮化物、金属碳化物、金属硼化物、或它们的两种或多种的组合中的金属化合物。 在上述互连结构中，其中，所述第一间隔件或所述第二间隔件具有在从约 50埃（A)至约80埃（A)的范围内的厚度。 在上述互连结构中，还包括下蚀刻停止层（ESL)或上ESL中的至少一种，所述下 ESL位于所述下LK介电层和所述中间LK介电层之间，所述上ESL位于所述中间LK介电层 和所述上LK介电层之间。 根据本专利技术的又一实施例，提供了一种形成互连结构的方法，包括：在衬底上方形 成第一导电部件和第二导电部件；沿着所述第一导电部件的第一侧壁形成第一间隔件，所 述第一间隔件具有基本上矩形的形状，并且沿着所述第二导电部件的第二侧壁形成第二间 隔件，所述第二间隔件具有基本上矩形的形状，其中，所述第二导电部件的所述第二侧壁面 向所述第一导电部件的所述第一侧壁；在所述衬底上方沉积低k(LK)介电层以在所述第一 间隔件和所述第二间隔件之间形成气隙；以及在所述第一导电部件上方形成第三导电部 件，其中，所述第三导电部件连接至所述第一导电部件。 在上述方法中，其中，沿着所述第一导电部件的第一侧壁形成第一间隔件以及沿 着所述第二导电部件的第二侧壁形成第二间隔件的步骤包括：在所述第一导电部件、所述 第二导电部件和所述衬底上方共形地形成间隔件层；以及去除所述间隔件层的水平部分以 形成所述第一间隔件和所述第二间隔件。 在上述方法中，还包括：在所述LK介电层和所述衬底之间形成下蚀刻停止层 (ESL) 〇 在上述方法中，还包括：在所述LK介电层的第一部分和第二部分之间形成上蚀刻 停止层（ESL)。【附图说明】 当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各方面。应该注意， 根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚 的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。 图1是根据本专利技术的各个方面的互连结构100的截面图。 图2是根据本专利技术的各个方面的互连结构200的截面图。 图3是根据本专利技术的各个方面的形成互连结构100的方法300的流程图。 图4至图8是根据本专利技术的各个方面的处于各个制造阶段的互连结构100的截面 图。 图9示出了 P(npMAco-EGDA)的聚合工艺的一个实例。【具体实施方式】 应该理解，以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征的不同实施例或 实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在 限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件"上方"或者"上"形成第一部件可以包括第 一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可 以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术 可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身 不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。 而且，为便于描述，在此可以使用诸如"在…之下"、"在…下方"、"下部"、"在…之 上"、"上部"等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个（或另一些） 元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中 的不同方位。例如，如果翻转图中的器件，则描述为位于其他元件或部件"下方"或"之下" 的元件将定向为位于其他元件或部件"之上"。因此，示例性术语"本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互连结构，包括：低k(LK)介电层，位于衬底上方；第一导电部件和第二导电部件，位于所述LK介电层中；第一间隔件，沿着所述第一导电部件的第一侧壁，其中，所述第一间隔件具有基本上矩形的形状；第二间隔件，沿着所述第二导电部件的第二侧壁，其中，所述第二导电部件的所述第二侧壁面向所述第一导电部件的所述第一侧壁，并且其中，所述第二间隔件具有基本上矩形的形状；气隙，位于所述第一间隔件和所述第二间隔件之间；以及第三导电部件，位于所述第一导电部件上方，其中，所述第三导电部件连接至所述第一导电部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡政勋，李忠儒，陈海清，包天一，眭晓林，
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