本發(fā)明專利技術(shù)公開一種內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步驟。提供基底。在基底上形成多個犧牲層。在相鄰兩個犧牲層之間形成介電層。在介電層中具有氣隙。移除多個犧牲層，而形成多個第一開口。在第一開口中形成導(dǎo)電層。一開口。在第一開口中形成導(dǎo)電層。一開口。在第一開口中形成導(dǎo)電層。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法
[0001]本專利技術(shù)涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，且特別涉及一種內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法。
技術(shù)介紹
[0002]隨著半導(dǎo)體元件的集成度不斷地提升，導(dǎo)電層之間的間隔也越來越小。如此一來，將會提高導(dǎo)電層之間的寄生電容，進而使得電阻電容延遲(resistance
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capacitance(RC)delay)的問題更加嚴重。由于電阻電容延遲會降低信號傳輸?shù)乃俣龋虼巳绾斡行У亟档碗娮桦娙菅舆t為目前持續(xù)努力的目標。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0003]本專利技術(shù)提供一種內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法，其可有效地降低電阻電容延遲。
[0004]本專利技術(shù)提出一種內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步驟。提供基底。在基底上形成多個犧牲層。在相鄰兩個犧牲層之間形成介電層。在介電層中具有氣隙(air gap)。移除多個犧牲層，而形成多個第一開口。在第一開口中形成導(dǎo)電層。
[0005]依照本專利技術(shù)的一實施例所述，在上述內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法中，犧牲層的形成方法可包括以下步驟。在基底上形成犧牲材料層。在犧牲材料層上形成硬掩模材料層。對硬掩模材料層與犧牲材料層進行圖案化，而形成多個硬掩模層與多個犧牲層，且在相鄰兩個硬掩模層之間以及相鄰兩個犧牲層之間形成第二開口。
[0006]依照本專利技術(shù)的一實施例所述，在上述內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法中，還可包括以下步驟。對犧牲層進行各向同性蝕刻制作工藝，以加寬位于相鄰兩個犧牲層之間的第二開口的寬度。
[0007]依照本專利技術(shù)的一實施例所述，在上述內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法中，位于相鄰兩個犧牲層之間的第二開口的寬度可大于位于相鄰兩個硬掩模層之間的第二開口的寬度。
[0008]依照本專利技術(shù)的一實施例所述，在上述內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法中，介電層的形成方法可包括以下步驟。在第二開口中形成介電材料層。在介電材料層中可具有氣隙。氣隙可位于相鄰兩個犧牲層之間。利用犧牲層作為終止層，移除部分介電材料層與硬掩模層，而形成介電層。
[0009]依照本專利技術(shù)的一實施例所述，在上述內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法中，導(dǎo)電層的材料形成方法例如是銅。
[0010]依照本專利技術(shù)的一實施例所述，在上述內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法中，還可包括以下步驟。在形成犧牲層之前，在基底上形成終止層。介電層可形成在終止層上。共形地在介電層與終止層上形成間隙壁材料層。對間隙壁材料層進行回蝕刻制作工藝，而在介電層的側(cè)壁上形成間隙壁。回蝕刻制作工藝可移除由間隙壁所暴露出的部分終止層，而暴露出部分基底。
[0011]依照本專利技術(shù)的一實施例所述，在上述內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法中，還可包括以下步
驟。在第一開口中形成阻障層。阻障層位于導(dǎo)電層與介電層之間以及導(dǎo)電層與基底之間。
[0012]依照本專利技術(shù)的一實施例所述，在上述內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法中，導(dǎo)電層與阻障層的形成方法可包括以下步驟。共形地在第一開口中形成阻障材料層。在阻障材料層上形成填入第一開口的導(dǎo)電材料層。移除位于第一開口的外部的導(dǎo)電材料層與阻障材料層，而形成導(dǎo)電層與阻障層。
[0013]依照本專利技術(shù)的一實施例所述，在上述內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法中，位于第一開口的外部的導(dǎo)電材料層與阻障材料層的移除方法例如是化學(xué)機械研磨法。
[0014]基于上述，在本專利技術(shù)所提出的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法中，由于介電層中具有氣隙，且氣隙具有較低的介電常數(shù)，因此可降低導(dǎo)電層之間的寄生電容，進而可有效地降低電阻電容延遲。
[0015]為讓本專利技術(shù)的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附的附圖作詳細說明如下。
附圖說明
[0016]圖1A至圖1K為本專利技術(shù)一實施例的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造流程剖面圖。
[0017]符號說明
[0018]100:基底
[0019]102:終止層
[0020]104:犧牲材料層
[0021]104a:犧牲層
[0022]106:硬掩模材料層
[0023]106a:硬掩模層
[0024]108:介電材料層
[0025]108a:介電層
[0026]110:間隙壁材料層
[0027]110a:間隙壁
[0028]112:阻障材料層
[0029]112a:阻障層
[0030]114:導(dǎo)電材料層
[0031]114a:導(dǎo)電層
[0032]116:內(nèi)連線結(jié)構(gòu)
[0033]AG:氣隙
[0034]OP1,OP2:開口
[0035]TS1,TS2:頂面
[0036]W1,W2:寬度
具體實施方式
[0037]圖1A至圖1K為根據(jù)本專利技術(shù)一實施例的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造流程剖面圖。
[0038]請參照圖1A，提供基底100。基底100可為半導(dǎo)體基底，如硅基底。此外，在圖1A中雖
未示出，但在基底100中可具有摻雜區(qū)及/或隔離結(jié)構(gòu)等所需的構(gòu)件，且在基底100上可具有半導(dǎo)體元件(如，晶體管等主動(有源)元件)、介電層及/或內(nèi)連線結(jié)構(gòu)等所需的構(gòu)件，于此省略其說明。
[0039]接著，可在基底100上形成終止層102。終止層102的材料例如是氧化硅。終止層102的形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。
[0040]然后，可在基底100上形成犧牲材料層104。在本實施例中，犧牲材料層104可形成在終止層102上。犧牲材料層104的材料例如是氮化硅。犧牲材料層104的形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。
[0041]接下來，可在犧牲材料層104上形成硬掩模材料層106。硬掩模材料層106的材料例如是氧化硅，如四乙氧基硅烷(tetraethyl orthosilicate，TEOS)氧化硅，但本專利技術(shù)并不以此為限。硬掩模材料層106的形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。
[0042]請參照圖1B，可對硬掩模材料層106與犧牲材料層104進行圖案化，而形成多個硬掩模層106a與多個犧牲層104a，且在相鄰兩個硬掩模層106a之間以及相鄰兩個犧牲層104a之間形成開口OP1。由此，可在基底100上形成多個犧牲層104a。在本實施例中，犧牲層104a可形成在終止層102上。此外，硬掩模層106a可形成在犧牲層104a上。舉例來說，可通過光刻制作工藝與蝕刻制作工藝(如，干式蝕刻制作工藝)對硬掩模材料層106與犧牲材料層104進行圖案化。
[0043]請參照圖1C，可對犧牲層104a進行各向同性蝕刻制作工藝，以加寬位于相鄰兩個犧牲層104a之間的開口OP1的寬度。上述各向同性蝕刻制作工藝例如是濕式蝕刻制作工藝或干式蝕刻制作工藝。在一些實施例中，位于相鄰兩個犧牲層104a之間的開口OP1的寬度W1可大于位于相鄰兩個硬掩模層106a之間的開口OP1的寬度W2。
[0044]請參照圖1D，可在開口OP1中形成介電材料層108。在介電材料層108中可具有氣隙AG。氣隙AG可位于相鄰兩個犧牲層104a之間。介電材料層108的材料例如是氧化硅(如，TEOS氧化硅)或低介電常數(shù)(low dielectric 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：提供基底；在所述基底上形成多個犧牲層；在相鄰兩個所述犧牲層之間形成介電層，其中在所述介電層中具有氣隙；移除多個所述犧牲層，而形成多個第一開口；以及在所述第一開口中形成導(dǎo)電層。2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法，其中所述犧牲層的形成方法包括：在所述基底上形成犧牲材料層；在所述犧牲材料層上形成硬掩模材料層；以及對所述硬掩模材料層與所述犧牲材料層進行圖案化，而形成多個硬掩模層與多個所述犧牲層，且在相鄰兩個所述硬掩模層之間以及相鄰兩個所述犧牲層之間形成第二開口。3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法，還包括：對所述犧牲層進行各向同性蝕刻制作工藝，以加寬位于相鄰兩個所述犧牲層之間的所述第二開口的寬度。4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法，其中位于相鄰兩個所述犧牲層之間的所述第二開口的寬度大于位于相鄰兩個所述硬掩模層之間的所述第二開口的寬度。5.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法，其中所述介電層的形成方法包括：在所述第二開口中形成介電材料層，其中在所述介電材料層中具有所述氣隙，且所述氣隙位于相鄰兩個所述犧牲層之間；以及利用所述犧牲層作為終止層，移除部分所述介電材料層與所述硬...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃宏耀，車行遠，吳景修，
申請(專利權(quán))人：力晶積成電子制造股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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