半导体器件及其制造方法技术

技术编号:3176103 阅读:165 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种半导体器件及其制造方法。该半导体器件可包括:形成于半导体衬底上方的下部金属布线。第一金属阻挡层形成于下部金属布线上方,并层间绝缘层可形成于第一金属阻挡层上方。上部金属布线可形成于层间绝缘层上方。可形成触点用于将下部金属布线和上部金属布线电连接。可在上部金属布线上方和层间绝缘层上方形成具有多个孔的第二金属阻挡层图案。可通过在层间绝缘层和包括多个孔的第二金属阻挡层图案之间形成气隙进一步减小层间绝缘层的介电常数。可将气隙形成于层间绝缘层和未被上部金属布线占据的第二金属阻挡层图案之间的区域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,以及更具体地说,本专利技术涉及 一种,其中具有充气空间的低k绝缘层形成于金属布 线之间的,从而降低RC延迟。
技术介绍
由于金属布线的宽度和斜度的减小,半导体技术的方案都集中于向半导体 器件提供多层金属布线结构。随着金属布线的斜度已减小了,由于在金属布线 之间提供的层间绝缘层介电常数和布线的电阻,阻容(RC)延迟已成为必需 解决的问题。为解决这个问题,已提供由低k材料组成的介电常数低于氧化硅(Si02)层的层间绝缘层。应用低k材料作为金属布线间的层间绝缘层将有助于减少金属 布线之间的寄生电容和串扰噪声,从而改善半导体器件的性能。在布线的设计中,除使用低k材料外,层间绝缘层和金属布线的结构也已 变成重要的条件。到现在,众所周知,由电子的碰撞引起的电子迁移是降低金 属布线可靠性的主要因素。然而,在半导体器件的运作期间,在半导体器件中 的金属布线的可靠性的降低,与由电子的冲撞引起的电子迁移相比,受到由提 供到金属布线的电流产生的焦耳热的影响更大。从而,设计金属布线时,在决 定低k层间绝缘层和金属布线的结构时必须考虑这一方面。应用正硅酸乙酯(TEOS)源形成的Si02层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,其特征在于,包括:在半导体衬底上方形成下部金属布线;在所述下部金属布线上方形成第一金属阻挡层;在所述第一金属阻挡层上方形成层间绝缘层;形成在所述第一金属阻挡层和所述层间绝缘层中延伸的触点;在 所述层间绝缘层和所述触点上方形成负性光刻胶;在负性光刻胶中形成沟道;在所述沟道中形成上部金属布线,其中所述上部金属布线通过所述触点与所述下部金属布线电连接;平坦化所述负性光刻胶和所述上部金属布线的全部最上表面;   在所述负性光刻胶和所述上部金属布线上方形成第二金属...

【技术特征摘要】
KR 2006-11-27 10-2006-01173801.一种方法,其特征在于,包括在半导体衬底上方形成下部金属布线;在所述下部金属布线上方形成第一金属阻挡层;在所述第一金属阻挡层上方形成层间绝缘层;形成在所述第一金属阻挡层和所述层间绝缘层中延伸的触点;在所述层间绝缘层和所述触点上方形成负性光刻胶;在负性光刻胶中形成沟道;在所述沟道中形成上部金属布线,其中所述上部金属布线通过所述触点与所述下部金属布线电连接;平坦化所述负性光刻胶和所述上部金属布线的全部最上表面;在所述负性光刻胶和所述上部金属布线上方形成第二金属阻挡层;在所述第二金属阻挡层上方形成具有多个第一孔的正性光刻胶图案;形成第二金属阻挡层图案,其具有对应于所述多个第一孔的多个第二孔;以及随后通过去除所述正性光刻胶图案和所述负性光刻胶图案在所述层间绝缘层和包括所述多个第二孔的所述第二金属阻挡层图案之间形成气隙。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每个所述下部金属布线和 所述上部金属布线都包含铜,每个所述第一金属阻挡层和所述第二金属阻挡层 都包含氮化硅,以及所述层间绝缘层包含具有低介电常数的材料。3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二金属阻挡层的厚 度在大约700-1000 A之间。4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述负性光刻胶包含感光 性材料,该感光性材料具有在显影过程中不溶解的被照射部分。5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述负性光刻胶涂覆并具 有比所述下部金属布线和所述上部金属布线的厚度大300-500A的厚度。6. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,形成所述沟道包括 在待形成沟道的所述负性光刻胶的区域上形成沟道掩模图案;并随后 使用所述沟道掩模图案,在所述负性光刻胶上执行曝光和显影工艺。7. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使用化学机械抛光工艺, 执行所述负性光刻胶和所述上部金属布线的所述最上表面的平坦化。8. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述形成正性光刻胶图案 包括在所述第二金属阻挡层上方形成正性光刻胶;以及随后使用掩模在正性光刻胶上利用KrF光源执行曝光和显影工艺。9. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每一个所述多个第一孔的 直径为大约160-200nm。10. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,形成具有多个第二孔的所述第二金属阻挡层包括应用所述正性光刻胶图案作为掩模,在所述第二金属阻挡层上执行活性离 子蚀刻工艺。11. 根据权利要求10所述的方法,其特征在于,执行所述活性离子蚀刻 工艺包括第一稳定步骤,减反射层蚀刻步骤,第二稳定步骤,以及主蚀刻步 骤。12. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一稳定步骤的工艺 时间在55-60秒之间并包括向工...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄祥逸
申请(专利权)人:东部高科股份有限公司
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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