半导体结构及其形成方法技术

技术编号:26175960 阅读:34 留言:0更新日期:2020-10-31 14:12
一种半导体结构及其形成方法,形成方法包括:提供基底,基底上形成有底部介质层以及位于底部介质层内的互连线,底部介质层露出互连线的顶部;刻蚀部分厚度的底部介质层,沿互连线的延伸方向,相邻互连线与剩余底部介质层围成凹槽;至少在凹槽中形成刻蚀停止层,刻蚀停止层密封凹槽的顶部;形成顶部介质层,覆盖互连线、刻蚀停止层以及底部介质层;在凹槽两侧的顶部介质层内形成通孔,通孔露出互连线的顶部;形成填充于通孔内的通孔互连结构,通孔互连结构与互连线电连接。本发明专利技术实施例在增大形成通孔的工艺窗口、提高通孔互连结构布局设计的自由度的同时,保证半导体结构的可靠性和稳定性。

Semiconductor structure and its formation method

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术实施例涉及半导体制造领域,尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
现有的半导体结构通常由一半导体衬底以及形成于该半导体衬底上的多个介电层及导电层构成。具体而言,可以通过在一介电层上形成另一介电层的方式在衬底上形成多个介电层,且每一介电层中包含至少一金属线,包含至少一金属线的每一介电层可被称为一金属层(metallayer)。现有的半导体结构由许多金属层构成,金属层内的金属线可通过通孔(Via)互连结构而在电气上被相互连接。现有的通孔互连结构通常通过大马士革(damascene)工艺形成。具体而言,在金属层的介电层内形成第一金属线之后,可在该介电层内形成沟槽或开口,而露出该第一金属线的上表面。可以视需要采用衬垫材料及金属填充该沟槽或开口,可将该金属(及衬垫)平坦化到该介电层的顶面。然后,可在该金属及该介电层上方形成第二金属线,使该金属电气连接该第一及第二金属线。在形成每一金属层中的每一金属线之后,视需要而继续该工艺,以便视需要而提供该金属层内的各金属线之间的电气连接。<br>
技术实现思路
<本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:/n提供基底,所述基底上形成有底部介质层以及位于所述底部介质层内的互连线,所述底部介质层露出所述互连线的顶部;/n刻蚀部分厚度的所述底部介质层,沿所述互连线的延伸方向,相邻所述互连线与剩余所述底部介质层围成凹槽;/n至少在所述凹槽中形成刻蚀停止层,所述刻蚀停止层密封所述凹槽的顶部;/n形成顶部介质层,覆盖所述互连线、刻蚀停止层以及底部介质层;/n在所述凹槽两侧的顶部介质层内形成通孔,所述通孔露出所述互连线的顶部;/n形成填充于所述通孔内的通孔互连结构,所述通孔互连结构与所述互连线电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底上形成有底部介质层以及位于所述底部介质层内的互连线,所述底部介质层露出所述互连线的顶部;
刻蚀部分厚度的所述底部介质层,沿所述互连线的延伸方向,相邻所述互连线与剩余所述底部介质层围成凹槽;
至少在所述凹槽中形成刻蚀停止层,所述刻蚀停止层密封所述凹槽的顶部;
形成顶部介质层,覆盖所述互连线、刻蚀停止层以及底部介质层;
在所述凹槽两侧的顶部介质层内形成通孔,所述通孔露出所述互连线的顶部;
形成填充于所述通孔内的通孔互连结构,所述通孔互连结构与所述互连线电连接。


2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述刻蚀停止层的步骤中,所述刻蚀停止层保形覆盖所述凹槽的底部和侧壁,且位于同一所述凹槽的侧壁上的所述刻蚀停止层相接触。


3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述刻蚀停止层的步骤中,所述刻蚀停止层保形覆盖所述凹槽的底部和侧壁、以及所述互连线的顶部,位于同一所述凹槽的顶部拐角处的刻蚀停止层相接触,围成第一空气隙。


4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述凹槽的步骤中,所述凹槽的深宽比为0.2至1.5。


5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,刻蚀部分厚度的所述底部介质层后,沿所述互连线的延伸方向,所述凹槽的开口宽度为第一宽度;沿垂直于所述互连线的延伸方向,相邻所述互连线与所述底部介质层围成沟槽,所述沟槽的开口宽度为第二宽度,且所述第二宽度小于所述第一宽度;
刻蚀部分厚度的所述底部介质层后,形成所述刻蚀停止层之前,还包括:形成保形覆盖所述凹槽的底部和侧壁、以及所述互连线顶部的侧壁层,且所述侧壁层密封所述沟槽的顶部。


6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述侧壁层后,形成所述刻蚀停止层之前,还包括:去除所述凹槽底部和互连线顶部的侧壁层。


7.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述侧壁层的步骤中,所述侧壁层还保形覆盖所述沟槽的底部和侧壁,且位于同一所述沟槽的侧壁上的所述侧壁层相接触。


8.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述侧壁层的步骤中,位于同一所述沟槽的顶部拐角处的侧壁层相接触,围成第二空气隙。


9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述刻蚀停止层的步骤中,所述刻蚀停止层还形成于所述互连线的顶部;
形成所述通孔的步骤包括:以位于所述互连线顶部的刻蚀停止层顶部为停止位置,刻蚀所述凹槽两侧的顶部介质层,在所述顶部介质层内形成初始通孔;去除所述初始通孔底部的刻蚀停止层,形成贯穿所述顶部介质层和刻蚀停止层的通孔。


10.如权利要求1所述的半导体结构的形成...

【专利技术属性】
技术研发人员:金吉松
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司中芯国际集成电路制造北京有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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