半导体器件的制造方法技术

技术编号:8684080 阅读:168 留言:0更新日期:2013-05-09 03:56
本发明专利技术揭示了一种半导体器件的制造方法,通过在半导体器件的层间互连层上形成铝层,并利用阳极电解的方法将铝层的上部分区域形成具有垂向通孔的多孔氧化铝,利用多孔氧化铝作为硬掩膜,在所述层间互连层的介质层内形成气腔间隙(Air?Gap),从而减小介质层的介电常数,提高半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,尤其涉及一种能够改进具有气腔间隙的。
技术介绍
随着集成电路技术的进步,半导体器件的集成度越来越高,限制半导体器件的速度的主要因素已不再是晶体管延迟,而是与导电材料(例如金属)互连相关联的电阻-电容(RC)延迟。认识到这一点之后,为了减小导电材料互连的电容从而减小RC延迟,业界技术人员已进行了大量工作用于研发新的材料和制造工艺。例如,将作为导电材料互连层中的电介质材料,选择采用具有低介电常数的电介质材料。在所有材料中,介电常数最低的当属空气,因此,技术人员开始关注在导电材料之间做出气腔间隙(Air Gap),以进一步减小介电常数,以减小导电材料之间的电容的方法。形成具有气腔间隙的半导体器件主要有以下两种方法:首先,可以利用化学气相沉积(CVD)的选择性沉积的特性,在层间互连层中的金属互连线之间形成气腔间隙,其次,在构造有一个或更多个金属互连线的层间互连层中,在特定工艺的操作期间去除预先形成的牺牲层,以形成气腔间隙。对于上述第二种制造方法,随着特征尺寸不断缩小,金属互连线以及层间互连层之间的尺寸越来越小,因此,预先形成牺牲层的尺寸以及牺牲层之间的距离的控制成为影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法,包括:提供一基底,在其上形成有层间互连层,所述层间互连层包括介质层和位于介质层中的金属布线;在所述层间互连层上依次形成阻挡层和铝层;对所述铝层进行阳极氧化,使铝层的上部分区域形成多孔氧化铝层,所述多孔氧化铝层具有垂向通孔;以所述多孔氧化铝层为掩膜,刻蚀所述铝层和所述阻挡层;去除所述多孔氧化铝层和铝层;以所述阻挡层为掩膜,刻蚀所述介质层,以在所述介质层中形成气腔间隙。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法,包括: 提供一基底,在其上形成有层间互连层,所述层间互连层包括介质层和位于介质层中的金属布线; 在所述层间互连层上依次形成阻挡层和铝层; 对所述铝层进行阳极氧化,使铝层的上部分区域形成多孔氧化铝层,所述多孔氧化铝层具有垂向通孔; 以所述多孔氧化铝层为掩膜,刻蚀所述铝层和所述阻挡层; 去除所述多孔氧化铝层和铝层; 以所述阻挡层为掩膜,刻蚀所述介质层,以在所述介质层中形成气腔间隙。2.按权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在对所述铝层进行阳极氧化的步骤之前,形成的所述铝层的厚度为100 500埃。3.按权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在对所述铝层进行阳极氧化的步骤中,将所述铝层浸泡于质量百分比为2 4%的草酸溶液、温度为5 TC中,并与电解设备的阳极相连,通入20 70V的电压。4.按权利要求3所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,形成的所述多孔氧化铝层的孔径为小于200埃。5.按权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在对所述铝层进行阳极氧化的步骤中,形成的所述多孔氧化铝层的厚度为50 300埃。6.按权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述多孔氧化铝层和铝层利用质量百分比为I 2%的草酸溶液和质量百分比为3 8%的磷酸溶液,在50 70°C的溶液温度中,浸泡30 60分钟去除。7.按权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在刻蚀所述铝层和所述阻挡层的步骤中,刻蚀气体包括BC13、Cl2和n2。8.按权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,在刻蚀所述介质层的步骤中,采用干法刻蚀,刻蚀气体为SF6、CF4和CHF3,气体流量分别为10 50sccm、50 200sccm和10 lOOsccm,刻蚀偏压为OV 300V,刻蚀环境压力为40 150mtorr。9.按权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述阻挡层的材质为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或非晶态碳中的一种或其组合。10.一种半导体器件的制造方法,包括: 提供一基底,在其上形成有层间互连层,所述层间互连层包括介质层和位于介质层中的金属布...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲍宇张海洋
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1