半导体器件制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件，该半导体器件包括：在衬底上的第一下部线和第二下部线，第一下部线和第二下部线在第一方向上延伸、彼此相邻、并沿着与第一方向正交的第二方向间隔开；气隙，其在第一下部线与第二下部线之间并沿着第二方向与它们隔开；第一绝缘间隔物，其在第一下部线的面对第二下部线的侧壁上，其中沿着第二方向从第一气隙到第一下部线的距离等于或大于半导体器件的设计规则的覆盖规格；以及第二绝缘间隔物，其在气隙与第二下部线之间。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件
本公开涉及半导体器件和制造该半导体器件的方法，更具体地，涉及包括形成在线之间的气隙的半导体器件和制造该半导体器件的方法。
技术介绍
在半导体器件的后段制程(BEOL)工艺中，以线之间没有干扰的方式图案化多条线是重要问题之一。随着最近的半导体器件迅速地按比例缩小，线之间的间距变窄。因此，已经提出了用于通过在线之间形成气隙来减小线之间的电容的方法。
技术实现思路
一个或更多个实施方式可以提供一种半导体器件，该半导体器件包括：在衬底上的第一下部线和第二下部线，第一下部线和第二下部线在第一方向上延伸、彼此相邻、并沿着与第一方向正交的第二方向间隔开；气隙，其在第一下部线与第二下部线之间并沿着第二方向与它们隔开；第一绝缘间隔物，其在第一下部线的面对第二下部线的侧壁上，其中沿着第二方向从气隙到第一下部线的距离等于或大于半导体器件的设计规则的覆盖规格(overlayspecification)(其指的是能够通过光刻实现的最小间距)；以及第二绝缘间隔物，其在气隙与第二下部线之间。一个或更多个实施方式可以提供一种半导体器件，该半导体器件包括：在衬底上的第一层间绝缘膜；在第一层间绝缘膜中的第一下部线和第二下部线，第一下部线和第二下部线在第一方向上延伸、彼此相邻、并沿着与第一方向正交的第二方向间隔开；在第一下部线与第二下部线之间的第一气隙和第二气隙，其中第一气隙沿着第二方向与第一下部线间隔开第一距离并且第二气隙沿着第二方向与第二下部线间隔开第二距离。一个或更多个实施方式可以提供一种半导体器件，该半导体器件包括：形成在衬底上且彼此相邻的第一下部线和第二下部线；间隔物，其覆盖第一下部线和第二下部线的相对的侧壁；第一沟槽，其由间隔物限定在第一下部线和第二下部线的所述相对的侧壁之间；层间绝缘膜，其覆盖第一下部线和第二下部线以及第一沟槽的底表面和侧壁以部分地填充第一沟槽；第一气隙，其由第一沟槽和层间绝缘膜限定；以及通路，其至少部分地重叠第一下部线并穿透层间绝缘膜。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施方式，对本领域技术人员而言，特征将变得明显，在图中：图1示出根据本公开一示例性实施方式的半导体器件的剖面图；图2示出图1中显示的半导体器件的一部分的放大图；图3示出根据本公开的另一示例性实施方式的半导体器件的剖面图；图4示出图2中显示的半导体器件的一部分的放大图；图5至8示出根据本公开一示例性实施方式的用于制造半导体器件的方法中的阶段的剖面图；以及图9至13示出根据本公开的另一示例性实施方式的制造半导体器件的方法中的阶段的剖面图。具体实施方式图1是根据本公开一示例性实施方式的半导体器件的剖面图。图2是图1中显示的半导体器件的一部分的放大图。参照图1，根据本公开一示例性实施方式的半导体器件1包括全部在第一方向d1上堆叠的衬底10、形成在衬底10上的第一层间绝缘膜100、100a和100b、形成在第一层间绝缘膜100中的第一至第三下部线101、103和105、第一至第三气隙132、134和136、形成在第一层间绝缘膜100上的第二层间绝缘膜200、通路204以及上部线201。衬底10可以是例如体硅衬底或SOI(绝缘体上硅)衬底。或者，衬底100可以是硅衬底，或者可以是由例如硅锗(SiGe)、铟锑化物(InSb)、铅碲化物(PbTe)、铟砷化物(InAs)、铟磷化物(InP)、镓砷化物(GaAs)和镓锑化物(GaSb)的其它材料制成的衬底。或者，衬底10可以通过在基底衬底上生长外延层形成。在下面的描述中，衬底10是硅衬底。第一层间绝缘膜100可以形成在衬底10上。第一层间绝缘膜100可以包括例如低k电介质材料、氧化物膜、氮化物膜和氮氧化物膜中的至少一种。低k电介质材料可以包括但不限于可流动氧化物(FOX)、东燃硅氮烷(tonensilazene,TOSZ)、无掺杂的石英玻璃(USG)、硼硅玻璃(BSG)、磷硅酸盐玻璃(PSG)、硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、等离子体增强的正硅酸乙酯(PETEOS)、氟化物硅酸盐玻璃(FSG)、碳掺杂的硅氧化物(CDO)、干凝胶、气凝胶、非晶氟化碳、有机硅酸盐玻璃(OSG)、聚对二甲苯、双苯并环丁烯(BCB)、SiLK、聚酰亚胺、多孔聚合材料或其组合。虽然未在图1中示出，但包括在根据本公开的示例性实施方式的半导体器件1中的例如晶体管或存储元件的半导体元件可以设置在衬底10与第一层间绝缘膜100之间。第一至第三下部线101、103和105可以形成在层间绝缘膜100中，例如在相应的沟槽101t、103t和105t中(参见图5)。第一下部线101可以包括第一金属102以及围绕第一金属102的侧壁和底表面的第一阻挡金属112。第一阻挡金属112可以形成为使得它与沟槽101t的侧壁和底表面一致。沟槽101t可以用第一金属102完全地填充。第一金属102可以形成在沿着第一下部线101的内壁形成的第一阻挡金属112上。第一金属102可以包括但不限于例如铜(Cu)、铝(Al)、钴(Co)、钛(Ti)、钛氮化物(TiN)、钽(Ta)和钽氮化物(TaN)的导电材料的至少一种。在根据这个示例性实施方式的半导体器件中，第一金属102包括铜(Cu)。第一阻挡金属112可以形成为使得它与第一下部线101的内壁一致。第一阻挡金属112可以防止包含在第一金属102中的导电材料在例如使用单镶嵌工艺或双镶嵌工艺形成第一金属102的工艺期间扩散到第一层间绝缘膜100中。第一阻挡金属112可以包括例如钛、钛氮化物、钽和钽氮化物中的至少一种。第一阻挡金属112可以由这样的材料的单层或两个或更多个层组成。第二下部线103可以包括第二金属104以及围绕第二金属104的侧壁和底表面的第二阻挡金属114。第二阻挡金属114可以形成为使得它与对应的沟槽103t的侧壁和底表面一致。对应的沟槽103t可以用第二金属104完全地填充。由第二阻挡金属114的侧壁限定的空间可以用第二金属104填充。第二金属104和第二阻挡金属114可以分别包括但不限于与第一金属102和第一阻挡金属112相同的材料。第三下部线105可以包括第三金属106以及围绕第三金属106的侧壁和底表面的第三阻挡金属116。第三阻挡金属116可以形成为使得它与对应的沟槽105t的侧壁和底表面一致。对应的沟槽105t可以用第三金属106完全地填充。由第三阻挡金属116的侧壁限定的空间可以用第三金属106填充。第三金属106和第三阻挡金属116可以分别包括但不限于与第一金属102和第一阻挡金属112相同的材料。第一至第三下部线101、103和105可以具有朝着它们的底部(即，更靠近衬底10)变得更窄的锥形形状。第一至第三覆盖膜122、124和126可以形成为使得它们分别覆盖第一至第三下部线101、103和105。第一覆盖膜122可以防止第一下部线101在形成第一至第三气隙132、134和136的工艺期间被损坏。同样地，第二覆盖膜124和第三覆盖膜126可以防止第二下部线103和第三下部线105在形成第一至第三气隙132、134和136的工艺期间被损坏。第一至第三覆盖膜122、124和126可以包括但不限于钴硅化物(CoSi)。更具体地，第一至第三覆盖膜122、124和126可以包括例如金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：在衬底上的第一层间绝缘膜；在所述第一层间绝缘膜中的第一下部线和第二下部线，所述第一下部线和所述第二下部线在第一方向上延伸、彼此相邻、并沿着与所述第一方向正交的第二方向间隔开；以及沿着所述第二方向在所述第一下部线与所述第二下部线之间的第一气隙和第二气隙，其中所述第一气隙沿着所述第二方向与所述第一下部线间隔开第一距离，所述第二气隙沿着所述第二方向与所述第二下部线间隔开第二距离。

【技术特征摘要】
2016.03.22 KR 10-2016-00340311.一种半导体器件，包括：在衬底上的第一层间绝缘膜；在所述第一层间绝缘膜中的第一下部线和第二下部线，所述第一下部线和所述第二下部线在第一方向上延伸、彼此相邻、并沿着与所述第一方向正交的第二方向间隔开；以及沿着所述第二方向在所述第一下部线与所述第二下部线之间的第一气隙和第二气隙，其中所述第一气隙沿着所述第二方向与所述第一下部线间隔开第一距离，所述第二气隙沿着所述第二方向与所述第二下部线间隔开第二距离。2.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一距离不同于所述第二距离。3.如权利要求2所述的半导体器件，其中所述第一距离大于所述第二距离。4.如权利要求1所述的半导体器件，还包括：在所述第一下部线上的上部线，所述上部线至少部分地重叠所述第一下部线；以及通路，所述上部线通过所述通路连接到所述第一下部线。5.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一气隙和所述第二气隙的每个的顶部不高于所述第一下部线的顶表面。6.如权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一层间绝缘膜在所述第一下部线与所述第一气隙之间。7.如权利要求1所述的半导体器件，其中：所述第二气隙具有与所述第二下部线相邻的第一侧壁以及与所述第一侧壁相反的第二侧壁，所述第二气隙的所述第一侧壁和底表面形成第一角度，以及所述第二气隙的所述第二侧壁和所述底表面成第二角度，所述第一角度不同于所述第二角度。8.如权利要求7所述的半导体器件，其中所述第一角度小于所述第二角度。9.如权利要求1所述的半导体器件，还包括：衬垫膜，其在所述第一气隙和所述第二气隙的每个的底表面上。10.一种半导体器件，包括：在衬底上且彼此相邻的第一下部线和第二下部线；间隔物，其覆盖所述第一下部线和所述第二下部线的相对的侧壁；第一沟槽，其由所述间隔物限定在所述第一下部线和所述第二下部线的所述相对的侧壁之间；层间绝缘膜，其覆盖所述第一下部线和所述第二下部线以及所述第一沟槽的底表面和侧壁以部分地填充所述第一沟槽；第一气隙，其由所述第一沟槽和所述层间绝缘膜限定；以及通路，其至少部分地重叠所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：N井上，金洞院，曹永宇，姜智远，SY韩，
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