[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201110431447.0
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN103178000A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 洪中山
• 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;H01L23/525
• 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

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底表面形成有第一層間介質層，所述第一層間介質層表面形成有第二層間介質層，以及貫穿所述第一層間介質層和第二層間介質層厚度的溝槽；

對溝槽側壁的部分所述第一層間介質層和第二層間介質層進行處理，分別形成第一犧牲層和第二犧牲層，所述第一犧牲層的寬度大于所述第二犧牲層寬度；

形成第一犧牲層和第二犧牲層后，填充滿所述溝槽形成金屬線層；

形成金屬線層后，去除所述第一犧牲層和第二犧牲層形成開口，所述開口包括底部的第一子開口和頂部的第二子開口，所述第一子開口的口徑大于第二子開口的口徑；

形成覆蓋所述第二層間介質層、且橫跨所述開口的絕緣層。

2.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第二子開口的口徑比第一子開口的口徑小5-20nm。

3.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一層間介質層和第二層間介質層的材料為含碳的低K介質材料，所述第一層間介質層中的碳的原子百分比含量為a％，所述第二層間介質層中的碳的原子百分比含量為b％，且a＜b。

4.如權利要求3所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述a和b的關系為：1/5b＜a＜b。

5.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，對溝槽側壁的部分所述第一層間介質層和第二層間介質層進行處理的方法為氧化處理工藝。

6.如權利要求5所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述氧化處理工藝的工藝參數范圍為：氧氣的流量為50sccm-2000sccm，溫度為30-250℃，壓強為50毫托-100托。

7.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，對溝槽側壁的部分所述第一層間介質層和第二層間介質層進行處理的方法為等離子處理工藝。

8.如權利要求7所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述等離子處理工藝通入的氣體為氧氣。

9.如權利要求7所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述等離子處理工藝的工藝參數范圍為：功率為100-300W，壓強為10毫托-200毫托，溫度為20-60℃，通入的氣體的流量為50-500sccm。

10.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，去除所述第一犧牲層和第二犧牲層的工藝為干法或濕法刻蝕工藝。

11.如權利要求10所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝去除所述第一犧牲層和第二犧牲層時，采用的化學試劑包括HF。

12.如權利要求10所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕的工藝參數范圍為：質量分數為0.1％-5％的HF，刻蝕時間為2-10分鐘。

13.一種半導體器件，包括：

基底；

位于所述基底表面、至少兩個相互分立的金屬線層；

位于相鄰兩個金屬線層之間的兩個分立的開口，所述開口包括底部的第一子開口和頂部的第二子開口，所述第一子開口的口徑大于第二子開口的口徑；

位于所述兩個分立的開口之間的層間介質層；

覆蓋所述層間介質層、且橫跨所述開口的絕緣層。

14.如權利要求13所述的半導體器件，其特征在于，所述層間介質層包括基底表面的第一層間介質層和位于所述第一層間介質層表面的第二層間介質層，其中，所述第一層間介質層和第二層間介質層的材料為含碳的低K介質材料，所述第一層間介質層中的碳的原子百分比含量為a％，所述第二層間介質層中的碳的原子百分比含量為b％，且a＜b。

15.如權利要求14所述的半導體器件，其特征在于，所述a和b的關系為：1/5b＜a＜b。

16.如權利要求13所述的半導體器件，其特征在于，還包括：位于相鄰兩個金屬線層之間的基底表面的刻蝕阻擋層，所述層間介質層位于刻蝕阻擋層表面。