半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体器件及其制造方法。所述半导体器件包括：半导体衬底，包括导电层；第一绝缘膜，形成于半导体衬底上并具有形成于其中的通孔；下阻挡膜，形成于通孔的内壁上；第一金属布线，形成于下阻挡膜上；第二绝缘膜，形成于第一金属布线和第一绝缘膜上，所述第二绝缘膜设置有宽度大于通孔的宽度的沟槽；上阻挡膜，形成于沟槽的下表面上；第二金属布线，形成于上阻挡膜上；以及侧壁阻挡膜，形成于上阻挡膜和第二金属布线的侧壁上。所述侧壁阻挡膜具有Ｌ形镜对称结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其涉及一种具有金属布线的。
技术介绍
通常，通过使用由诸如铝或铜等金属制成的金属薄膜来形成半导体器件的金属布线，并且半导体器件之间的电连接和焊盘连接使形成于半导体衬底中的电路能够相互连接。通过双镶嵌工艺形成这种用于连接器件电极和焊盘的金属布线，其中器件电极和焊盘由诸如氧化膜等绝缘膜隔离，该双镶嵌工艺包括如下步骤选择性蚀刻绝缘膜以形成通孔；通过使用感光膜使通孔内部填充填充膜；通过使用感光膜在绝缘膜上形成沟槽图案；通过使用沟槽图案作为掩模蚀刻绝缘膜以形成沟槽；去除沟槽图案和填充膜；以及用金属膜填充通孔内部和沟槽内部。通过上述双镶嵌工艺工艺而形成的多个金属布线可以形成为多层结构。这种情况下，在上下层重叠的部分之间可能存在寄生电容以及在相邻的金属布线之间可能存在寄生电容，从而降低了半导体器件的运行速度。因此，为了减少寄生电容，用于包围并支撑金属布线的绝缘膜通常由低介电(低k)材料制成。同时，用蚀刻选择性比绝缘膜的蚀刻选择性低的膜来填充通孔。也就是说，如果绝缘膜和感光膜同时被蚀刻任意预定的时间周期，则蚀刻掉的感光膜的数量比蚀刻掉的绝缘膜的数量少。结果，由于绝缘膜和感光膜之间的蚀刻选择性不同而导致在沟槽的下表面形成栅栏。通过以下的工艺，例如去除位于通孔内的感光膜的工艺，可以降低上述形成的栅栏的高度，但是，不能完全去除栅栏。因此，当对沟槽和通孔填充金属薄膜时，由栅栏产生的高度差使沟槽和通孔不能完全地被填充金属薄膜，在金属布线处可能产生裂纹。这可能增加金属布线的电阻，对半导体器件的特性产生不利的影响，降低其可靠性。此外，通过两次使用双镶嵌工艺工艺来执行低k材料的蚀刻工艺而产生的剩余物留在通孔和沟槽的内壁。这种剩余物增加了半导体器件的电阻，降低了半导体器件的运行速度。此外，当通过双镶嵌工艺图案化低k材料时，通过执行去胶工艺(asher process)而暴露的低k材料与去胶液(asher liquid)发生化学反应，使得低k材料的介电常数(k)增加。因此，半导体器件的运行速度可能降低。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种半导体器件的制造方法，其可以减小金属层间绝缘膜的介电常数(k)及剩余物的产生，从而提高半导体器件的运行速度。本专利技术提供一种半导体器件，包括半导体衬底，包括导电层；第一绝缘膜，形成于该半导体衬底上并具有形成于其中的通孔；下阻挡膜，形成于该通孔的内壁上；第一金属布线，形成于该下阻挡膜上；第二绝缘膜，形成于该第一金属布线和该第一绝缘膜上，所述第二绝缘膜设置有宽度大于该通孔的宽度的沟槽；上阻挡膜，形成于该沟槽的下表面上；第二金属布线，形成于该上阻挡膜上；以及侧壁阻挡膜，形成于该上阻挡膜和该第二金属布线的侧壁上，其中，所述侧壁阻挡膜具有L形镜对称结构。本专利技术还提供一种半导体器件的制造方法，包括如下步骤在半导体衬底上形成第一绝缘膜；在该第一绝缘膜中埋置第一金属布线；在所述第一绝缘膜上形成第一感光膜，所述第一感光膜具有用于暴露所述第一金属布线和部分所述第一绝缘膜的第一沟槽；在所述半导体衬底的所得到的上部结构上形成第二阻挡膜；在所述第二阻挡膜上形成金属薄膜；通过去除所述第一感光膜形成第二金属布线；在所述第一绝缘膜上形成第二感光膜，其中与所述第二金属布线对应的区域用作第二沟槽；在所述半导体衬底的所得到的上部结构上形成第三阻挡膜；去除所述第二感光膜；以及在所述第一绝缘膜和所述第二金属布线上形成第二绝缘膜。附图说明从结合附图的下面的详细描述中，将更为清楚地理解本专利技术上述特征和优点，其中图1是示出根据本专利技术的半导体器件的结构的剖视图；以及图2至图11是根据本专利技术以制造过程的顺序示出半导体器件的制造方法的视图。具体实施例方式为了使所属领域的技术人员能容易地实施本专利技术的优选实施例，将参照附图对本专利技术进行详细描述。然而，本专利技术能以多种不同的改型实施，并不局限于在此提出的优选实施例。在附图中，为了以清晰的方式呈现不同的层和区域，其厚度被呈现为放大的。在整个说明书中，用相同的标号表示相似的元件。如果诸如层、膜、区域或金属板这样的部分被提及位于另一部分“上”，这种表述可以包括在它们之间还存在另外部分的情况，以及该部分“直接”位于所述另一部分“上”的情况。相反，如果一部分被提及“直接”位于另一部分“上”，则意味着在它们之间没有其它部分。以下，参照附图描述根据本专利技术的。图1是示出根据本专利技术的半导体器件的结构的剖视图，图2至图11是根据本专利技术的实施例以制造过程的顺序示出半导体器件的制造方法的视图。首先，参照图1详细描述半导体器件的结构。如图1所示，在形成有器件隔离膜50的半导体衬底100上依次形成栅极绝缘膜60和栅极70。间隔部件80形成于栅极绝缘膜60和栅极70的侧壁上。高浓度结区90形成于半导体衬底100的暴露部分中。在半导体衬底100的所得到的上部结构的整个表面上形成下层间绝缘膜110，所述下层间绝缘膜110具有下通孔111和113，下通孔111和113用于分别暴露半导体衬底100的高浓度结区90。下通孔阻挡膜125和127分别形成于下通孔111和113的内表面上，下通孔籽晶膜135和137分别形成于下通孔阻挡膜125和127的内表面上。下通孔金属布线141和143分别形成于由下通孔籽晶膜135和137限定的下空隙中，从而以这种方式来填充下空隙。具有下沟槽201、203和207的下布线绝缘膜200形成于半导体衬底100的所得到的上部结构的整个表面上，其中下沟槽201、203分别暴露下通孔金属布线141和143。下沟槽阻挡膜161、163和167、下沟槽籽晶膜171、173和177、以及下沟槽金属布线181、183和187分别依次形成于下沟槽201、203和207内。下侧壁阻挡膜191、193和197以L形镜对称结构分别形成于下沟槽阻挡膜161、163和167、下沟槽籽晶膜171、173和177、以及下沟槽金属布线181、183和187的侧壁上。具有上通孔211和213的上层间绝缘膜210形成于半导体衬底100的所得到的上部结构的整个表面上，其中上通孔211和213用于分别暴露下沟槽金属布线181和183。上通孔阻挡膜225和227以及上通孔籽晶膜235和237分别依次形成于上通孔211和213的内表面上。用于填充上通孔211和213的内部的上通孔金属布线241和243分别形成于上通孔籽晶膜235和237上，以使它们填充每个上通孔籽晶膜235和237限定的上空隙。具有上沟槽291、293和297的上布线绝缘膜290形成于上层间绝缘膜210以及上通孔金属布线241和243上，其中上沟槽291、293和297用于分别暴露部分上通孔金属布线241和243以及部分上层间绝缘膜210。上沟槽阻挡膜251、253和257、上沟槽籽晶膜261、263和267、以及上沟槽金属布线271、273和277分别依次形成于上沟槽291、293和297内。上侧壁阻挡膜281、283和287以近似L形镜对称结构分别形成于上沟槽阻挡膜251、253和257、上沟槽籽晶膜261、263和267、以及上沟槽金属布线271、273和277的侧壁上。这里，下层间绝缘膜110和上层间绝缘膜210可以由FSG(掺杂氟的硅玻璃)、PSG(掺杂磷的硅玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体衬底，包括导电层；第一绝缘膜，形成于该半导体衬底上并具有形成于其中的通孔；下阻挡膜，形成于该通孔的内壁上；第一金属布线，形成于该下阻挡膜上；第二绝缘膜，形成于该第一金属布线 和该第一绝缘膜上，该第二绝缘膜设置有宽度大于该通孔的宽度的沟槽；上阻挡膜，形成于沟槽的下表面上；第二金属布线，形成于该上阻挡膜上；以及侧壁阻挡膜，形成于该上阻挡膜和该第二金属布线的侧壁上，其中所述侧壁阻挡膜具有Ｌ形镜 对称结构。

【技术特征摘要】
KR 2005-12-29 10-2005-01338261.一种半导体器件，包括半导体衬底，包括导电层；第一绝缘膜，形成于该半导体衬底上并具有形成于其中的通孔；下阻挡膜，形成于该通孔的内壁上；第一金属布线，形成于该下阻挡膜上；第二绝缘膜，形成于该第一金属布线和该第一绝缘膜上，该第二绝缘膜设置有宽度大于该通孔的宽度的沟槽；上阻挡膜，形成于沟槽的下表面上；第二金属布线，形成于该上阻挡膜上；以及侧壁阻挡膜，形成于该上阻挡膜和该第二金属布线的侧壁上，其中所述侧壁阻挡膜具有L形镜对称结构。2.如权利要求1所述的半导体器件，其中，该第一绝缘膜具有至少1,000的厚度。3.如权利要求1所述的半导体器件，其中，该第一绝缘膜是从由掺杂氟的硅玻璃、掺杂磷的硅玻璃、无掺杂的硅玻璃、掺杂硼磷的硅玻璃或二氧化硅材料组成的组中选择的材料组成。4.一种半导体器件的制造方法，包括在半导体衬底上形成第一绝缘膜；在该第一绝缘膜中埋置第一金属布线；在该第一绝缘膜上形成第一感光膜，该第一感光膜具有用于暴露该第一金属布线和部分该第一绝缘膜的第一沟槽；在该半导体衬底的所得到的上部结构上形成第二阻挡膜；在该第二阻挡膜上形成金属薄膜；通过去除该第一感光膜形成第二金属布线；在该第一绝缘膜上形成第二感光...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩载元，
申请(专利权)人：东部电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]