[發(fā)明專利]鑲嵌間隙結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310027743.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN103779322A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇怡年;林翔偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/528
• 分類號(hào): H01L23/528;H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的來說涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及鑲嵌間隙結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

總的來說，傳統(tǒng)鑲嵌間隙結(jié)構(gòu)與間隙(諸如介電區(qū)域中的間隙)相關(guān)聯(lián)。通常通過蝕刻介電區(qū)域的一部分來形成間隙。然而，諸如介電區(qū)域底部的底部蝕刻速率的第一蝕刻速率常常與諸如介電區(qū)域側(cè)壁的側(cè)壁蝕刻速率的第二蝕刻速率不同。因此，例如至少因?yàn)榻殡妳^(qū)域的不同蝕刻速率而導(dǎo)致間隙內(nèi)的殘留電介質(zhì)，所以傳統(tǒng)的鑲嵌間隙結(jié)構(gòu)的間隙常常具有不期望的輪廓。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種鑲嵌間隙結(jié)構(gòu)，包括：第一蝕刻終止層(ESL)；氧化物區(qū)域，位于第一ESL之上；低k(LK)介電區(qū)域，位于氧化物區(qū)域之上；第二ESL，位于LK介電區(qū)域之上；第一ESL密封區(qū)域，位于第二ESL之上；第二ESL密封區(qū)域，與第二ESL齊平；間隙，位于第一ESL和第二ESL密封區(qū)域之間；第一金屬線，位于間隙的第一側(cè)，第一金屬線形成在第二ESL或第二ESL密封區(qū)域中的至少一個(gè)的下方，第一金屬線被形成為穿過第一ESL；以及第二金屬線，位于間隙的第二側(cè)，第二金屬線形成在第二ESL或第二ESL密封區(qū)域中的至少一個(gè)的下方，第二金屬線被形成為穿過第一ESL。

優(yōu)選地，第一ESL密封區(qū)域連接至第二ESL密封區(qū)域。

優(yōu)選地，第一ESL包括介電材料。

優(yōu)選地，第二ESL包括介電材料。

優(yōu)選地，LK介電區(qū)域包括小于5的介電常數(shù)。

優(yōu)選地，第一金屬線包括銅。

優(yōu)選地，第二金屬線包括銅。

優(yōu)選地，間隙包括氣體。

優(yōu)選地，該鑲嵌間隙結(jié)構(gòu)包括形成在第二ESL密封區(qū)域下方且穿過第一ESL的第三金屬線。

優(yōu)選地，第三金屬線被配置為通過間隙形成第一間隙和第二間隙。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于形成鑲嵌間隙結(jié)構(gòu)的方法，包括：形成第一蝕刻終止層(ESL)；在第一ESL之上形成氧化物區(qū)域；在氧化物區(qū)域之上形成低k(LK)介電區(qū)域；形成穿過第一ESL、氧化物區(qū)域或LK介電區(qū)域中的至少一個(gè)的第一金屬線；形成穿過第一ESL、氧化物區(qū)域或LK介電區(qū)域中的至少一個(gè)的第二金屬線；在第一金屬線、第二金屬線或LK介電區(qū)域中的至少一個(gè)上方形成第二ESL；在以下位置的至少一個(gè)中去除第二ESL的至少一部分：第一金屬線或第二金屬線中的至少一個(gè)的上方或者第一金屬線和第二金屬線之間；通過去除以下部件中的至少一個(gè)來形成間隙：第一金屬線和第二金屬線之間的氧化物區(qū)域的至少一部分、或者第一金屬線和第二金屬線之間的LK介電區(qū)域的至少一部分；以及在第二ESL、第一金屬線、第二金屬線或間隙中的至少一個(gè)的上方形成ESL密封區(qū)域。

優(yōu)選地，形成第一金屬線包括對(duì)LK介電區(qū)域或第一金屬線中的至少一個(gè)執(zhí)行化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)。

優(yōu)選地，形成第二金屬線包括對(duì)LK介電區(qū)域或第二金屬線中的至少一個(gè)執(zhí)行化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)。

優(yōu)選地，該方法包括基于光刻膠(PR)圖案化去除第二ESL的至少一部分。

優(yōu)選地，該方法包括由銅形成第一金屬線。

優(yōu)選地，該方法包括由銅形成第二金屬線。

優(yōu)選地，該方法包括由介電材料形成第一ESL。

優(yōu)選地，該方法包括由介電材料形成第二ESL。

優(yōu)選地，該方法包括在第一金屬線和第二金屬線之間形成第三金屬線。