金属线结构和方法技术

本发明专利技术提供了一种器件，包括位于衬底上方的金属化层中的第一圆形金属线、位于金属化层中的第二圆形金属线、位于第一圆形金属线和第二圆形金属线的侧壁之间的第一气隙、位于金属化层中的第一金属线，其中，第一金属线的顶面高于第二圆形金属线的顶面，并且第一金属线的底面与第二圆形金属线的底面基本齐平，以及位于第二圆形金属线和第一金属线的侧壁之间的第二气隙。本发明专利技术还提供了形成金属线的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路，更具体地，涉及。
技术介绍
由于各种电子部件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成度的持续改进，半导体工业已经经历了快速成长。在大多数情况下，集成度的这种改进来自最小部件尺寸的反复减小，这允许更多的部件集成到给定区域。随着近来对甚至更小的电子器件的需求增长，增长了对半导体管芯的更小和更有创造性的封装技术的需求。随着半导体技术演化，晶圆级芯片级封装件结构已经作为有效的替代出现，以进一步减小半导体器件的物理尺寸。在晶圆级芯片级封装件结构中，诸如晶体管等的有源器件形成在晶圆级芯片级封装件结构的衬底的顶面处。包括互连结构的各种金属化层形成在衬底上方。半导体器件的互连结构可以包括诸如金属线的多个横向互连件以及诸如通孔、插塞等的多个垂直互连件。金属化层的金属线由介电层分隔开。在介电层中形成沟槽和通孔以提供金属线之间的电气连接。可以通过各种导电沟道将半导体器件的各种有源电路耦合至外部电路，各种导电沟道由垂直和横向互连件形成。金属线和通孔可以由铜形成。为了防止诸如两条邻近的金属线之间的电容耦合的干扰对半导体器件的整体性能产生影响，可以在邻近的金属线之间填充低K介电材料。低K介电材料的介电常数可以约等于和小于4.0。这样的低K介电材料有助于减小两条邻近的金属线之间的电容耦合，从而改进半导体器件的整体性能特性。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种装置，包括:第一导电线，位于衬底上方，所述第一导电线具有第一截面形状的第一部分，所述第一截面形状包括:第一圆形顶面；第一圆角，位于所述第一导电线的第一侧壁和所述第一圆形顶面之间；和第二圆角，位于所述第一导电线的第二侧壁和所述第一圆形顶面之间；第二导电线；以及第一气隙，位于所述第一导电线和所述第二导电线的侧壁之间。在上述装置中，其中，所述第二导电线包括第二截面形状，所述第二截面形状包括:第二圆形顶面；第三圆角，位于所述第二导电线的第一侧壁和所述第二圆形顶面之间；以及第四圆角，位于所述第二导电线的第二侧壁和所述第二圆形顶面之间。在上述装置中，其中，所述第一导电线具有第三截面形状，所述第三截面形状包括:第一平坦顶面；第一锐角拐角，位于所述第一导电线的所述第一侧壁和所述第一平坦顶面之间；以及第二锐角拐角，位于所述第一导电线的所述第二侧壁和所述第一平坦顶面之间。在上述装置中，其中，所述装置还包括:第三导电线，位于所述衬底上方，其中:所述第三导电线的顶面高于所述第一导电线的所述第一圆形顶面；以及所述第三导电线的底面与所述第一导电线的底面基本齐平。在上述装置中，其中，所述装置还包括:第三导电线，位于所述衬底上方，其中:所述第三导电线的顶面高于所述第一导电线的所述第一圆形顶面；以及所述第三导电线的底面与所述第一导电线的底面基本齐平。其中，所述装置还包括:第二气隙，位于所述第三导电线和所述第一导电线之间。在上述装置中，其中，所述装置还包括:第三导电线，位于所述衬底上方，其中:所述第三导电线的顶面高于所述第一导电线的所述第一圆形顶面；以及所述第三导电线的底面与所述第一导电线的底面基本齐平。其中，所述装置还包括:第二气隙，位于所述第三导电线和所述第一导电线之间。其中，所述装置还包括:第四导电线，位于所述衬底上方，其中，所述第四导电线的顶面与所述第三导电线的顶面基本齐平。在上述装置中，其中，所述装置还包括:第三导电线，位于所述衬底上方，其中:所述第三导电线的顶面高于所述第一导电线的所述第一圆形顶面；以及所述第三导电线的底面与所述第一导电线的底面基本齐平。其中，所述装置还包括:第二气隙，位于所述第三导电线和所述第一导电线之间。其中，所述装置还包括:第四导电线，位于所述衬底上方，其中，所述第四导电线的顶面与所述第三导电线的顶面基本齐平。其中，所述装置还包括:通孔，位于所述第四导电线上方，其中，介电材料填充在所述第三导电线的侧壁和所述第四导电线的侧壁之间。根据另一实施例，本专利技术提供了一种器件，包括:第一圆形金属线，位于衬底上方的金属化层中；第二圆形金属线，位于所述金属化层中；第一气隙，位于所述第一圆形金属线和所述第二圆形金属线的侧壁之间；第一金属线，位于所述金属化层中，其中:所述第一金属线的顶面高于所述第二圆形金属线的顶面；以及所述第一金属线的底面与所述第二圆形金属线的底面基本齐平；以及第二气隙，位于所述第二圆形金属线和所述第一金属线的侦睡之间。在上述器件中，其中，所述第一气隙和所述第二气隙的顶部具有泪滴形状。在上述器件中，其中，所述器件还包括:介电层，形成在所述衬底上方，其中，所述第一圆形金属线、所述第二圆形金属线、所述第一金属线、所述第一气隙和所述第二气隙嵌入在所述介电层中。在上述器件中，其中，所述第一圆形金属线包括:第一圆形顶面；第一圆角，位于所述第一圆形金属线的第一侧壁和所述第一圆形金属线的所述第一圆形顶面之间；以及第二圆角，位于所述第一圆形金属线的第二侧壁和所述第一圆形金属线的所述第一圆形顶面之间。在上述器件中，其中，所述第二圆形金属线包括:第二圆形顶面；第三圆角，位于所述第二圆形金属线的第一侧壁和所述第二圆形金属线的第二圆形顶面之间；以及第四圆角，位于所述第二圆形金属线的第二侧壁和所述第二圆形金属线的所述第二圆形顶面之间。在上述器件中，其中，所述器件还包括:第二金属线，位于所述金属化层中，其中，所述第二金属线的顶面与所述第一金属线的顶面基本齐平，并且介电材料填充在所述第二金属线和所述第一金属线的侧壁之间；以及通孔，位于所述第二金属线上方。在上述器件中，其中，所述第二圆形金属线包括具有圆形顶面的第一部分和具有平坦顶面的第二部分。根据另一实施例，本专利技术提供了一种方法，包括:在衬底上方的介电层中形成第一导电线和第二导电线，每条导电线均具有平坦顶面；对所述介电层施加回蚀刻工艺，直到已去除所述第一导电线和所述第二导电线之间的电介质部分，并且所述第一导电线和所述第二导电线具有包括圆形表面和两个圆角的相应的截面形状；以及在所述衬底上方沉积介电层，同时在所述第一导电线和所述第二导电线之间留下第一气隙。在上述方法中，其中，所述方法还包括:在所述介电层中形成第三导电线和第四导电线；在所述第一导电线、所述第二导电线、所述第三导电线和所述第四导电线上方沉积硬掩模层；图案化所述硬掩模层以暴露所述第一导电线和所述第二导电线的顶面；通过所述回蚀刻工艺圆化所述第一导电线和所述第二导电线；以及在所述衬底上方沉积所述介电层以在所述第二导电线和所述第三导电线之间形成第二气隙。 在上述方法中，其中，所述方法还包括:在所述介电层中形成第三导电线和第四导电线；在所述第一导电线、所述第二导电线、所述第三导电线和所述第四导电线上方沉积硬掩模层；图案化所述硬掩模层以暴露所述第一导电线和所述第二导电线的顶面；通过所述回蚀刻工艺圆化所述第一导电线和所述第二导电线；以及在所述衬底上方沉积所述介电层以在所述第二导电线和所述第三导电线之间形成第二气隙。其中，在对所述第一导电线和所述第二导电线施加所述回蚀刻工艺的步骤之后，所述第三导电线的顶面高于所述第一导电线和所述第二导电线的顶面。在上述方法中，其中，所述回蚀刻工艺是溅射蚀刻工艺。在上述方法中，其中，在所述衬底上方沉积所述介电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：第一导电线，位于衬底上方，所述第一导电线具有第一截面形状的第一部分，所述第一截面形状包括：第一圆形顶面；第一圆角，位于所述第一导电线的第一侧壁和所述第一圆形顶面之间；和第二圆角，位于所述第一导电线的第二侧壁和所述第一圆形顶面之间；第二导电线；以及第一气隙，位于所述第一导电线和所述第二导电线的侧壁之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高祥伦，刘相玮，杨岱宜，陈建华，廖御杰，王永智，林天禄，
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