[發明專利]半導體結構及半導體結構的形成方法

有效

• 申請號: 201110422109.0
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN103165522A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 何其旸
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/522
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，位于所述基底上的層間介質層，所述層間介質層內形成有至少兩個分立的金屬互連結構；

利用無電鍍工藝形成覆蓋所述金屬互連結構表面的阻擋層；

以所述阻擋層為掩膜，對不同金屬互連結構之間的層間介質層進行干法刻蝕，直到暴露出所述基底，形成第一溝槽；

以所述阻擋層為掩膜，對所述第一溝槽側壁的層間介質層進行刻蝕，形成第二溝槽，所述第二溝槽的寬度大于所述第一溝槽的寬度；

在所述層間介質層和阻擋層表面形成橫跨所述第二溝槽開口的絕緣層。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述阻擋層的尺寸大于所述金屬互連結構表面的尺寸，使得分立的金屬互連結構相對應的阻擋層之間的間距小于所述分立的金屬互連結構之間的間距。

3.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述阻擋層的材料為CoWP、CoMoP、NiMoP、NiMoB、NiReP或NiWP。

4.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述層間介質層的介質材料摻雜有碳元素。

5.如權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述介質材料中碳元素的摩爾百分比含量的范圍為0～30％。

6.如權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述介質材料中碳元素的摩爾百分比含量從層間介質層的底部到表面逐漸增大。

7.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，利用干法刻蝕工藝形成第二溝槽，所述第二溝槽的形狀為梯形，從層間介質層的底部到表面，所述第二溝槽的寬度逐漸減小。

8.如權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述介質材料中碳元素的摩爾百分比含量從層間介質層的底部到表面先逐漸增大，再逐漸減小。

9.如權利要求8所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，利用干法刻蝕工藝形成第二溝槽，所述第二溝槽的側壁的形狀為“∑”，從層間介質層的底部到表面，所述第二溝槽的寬度先逐漸增大，再逐漸減小。

10.如權利要求7或9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述干法刻蝕工藝的刻蝕氣體為O₂和CF_X，其中，所述O₂占整個O₂、CF_X混合氣體的摩爾百分比為0～20％。

11.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述層間介質層的介質材料為多孔介質材料。

12.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述多孔介質材料中的氣孔占整個多孔介質材料的體積比的范圍為0～30％。

13.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述多孔介質材料中的氣孔占整個多孔介質材料的體積比從層間介質層的底部到表面逐漸減小。

14.如權利要求13所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，利用濕法刻蝕工藝形成第二溝槽，所述第二溝槽的形狀為梯形，從層間介質層的底部到表面，所述第二溝槽的寬度逐漸減小。

15.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述多孔介質材料中的氣孔占整個多孔介質材料的體積比從層間介質層的底部到表面先逐漸增大，再逐漸減小。

16.如權利要求15所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，利用濕法刻蝕工藝形成第二溝槽，所述第二溝槽的側壁的形狀為“∑”，從層間介質層的底部到表面，所述第二溝槽的寬度先逐漸增大，再逐漸減小。

17.如權利要求14或16所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝的刻蝕溶液為稀釋氫氟酸。

18.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二溝槽側壁與基底平面的傾斜角度的范圍為70°～90°。

19.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述基底包括襯底和位于所述襯底表面的刻蝕阻擋層。