[發(fā)明專利]互連結(jié)構(gòu)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410803165.2
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN105280616B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊士億;李香寰;李明翰;田希文;眭曉林
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/538
• 分類號: H01L23/538;H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發(fā)明提供了一種互連結(jié)構(gòu)和方法。一種器件，包括：第一導(dǎo)電線，位于介電層上方的第一金屬層中，其中，第一導(dǎo)電線在三個側(cè)面被第一聚合物層包裹，并且第一導(dǎo)電線和介電層通過第一聚合物層的底部隔離；第二導(dǎo)電線，位于介電層上方，其中，第二導(dǎo)電線在三個側(cè)面被第二聚合物層包裹，并且第二導(dǎo)電線和介電層被第二聚合物層的底部隔離；以及氣隙，位于第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及互連結(jié)構(gòu)和方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體行業(yè)由于各種電子部件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度的持續(xù)改進而經(jīng)歷了快速的發(fā)展。很大程度上，這種集成密度的改進源于最小部件尺寸的不斷縮小，這使得更多的部件集成到給定區(qū)域中。隨著近來對更小電子器件的需求的增加，需要更小且更具有創(chuàng)造性的半導(dǎo)體管芯的封裝技術(shù)。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進步，出現(xiàn)晶圓級芯片規(guī)模封裝結(jié)構(gòu)作為進一步減小半導(dǎo)體器件的物理尺寸的有效可選方式。在晶圓級芯片規(guī)模封裝結(jié)構(gòu)中，諸如晶體管等的有源器件形成在晶圓級芯片規(guī)模封裝結(jié)構(gòu)的頂面處。包括互連結(jié)構(gòu)的各種金屬化層形成在襯底上方。半導(dǎo)體器件的互連結(jié)構(gòu)可包括多個橫向互連件(諸如金屬線)和多個垂直互連件(諸如通孔、插塞等)。金屬化層的金屬線通過介電層隔離。溝槽和通孔形成在介電層中以提供金屬線之間的電連接。半導(dǎo)體器件的各個有源電路可通過由垂直和橫向互連件形成的各種導(dǎo)電通道連接至外部電路。

金屬線和通孔可由銅形成。為了防止諸如兩條相鄰金屬線之間的電容耦合的干擾對半導(dǎo)體器件的整體性能產(chǎn)生影響，低K介電材料可填充在相鄰的金屬線之間。低K介電材料的介電常數(shù)可近似等于或小于4.0。此外，可以使用氣隙來進一步減少電容耦合，從而提高半導(dǎo)體器件的整體性能特性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種裝置，包括：

第一導(dǎo)電線，位于介電層上方的第一金屬層中，其中：

第一導(dǎo)電線在三個側(cè)面被第一聚合物層包裹；并且

第一導(dǎo)電線和介電層通過第一聚合物層的底部隔離；

第二導(dǎo)電線，位于介電層上方，其中：

第二導(dǎo)電線在三個側(cè)面被第二聚合物層包裹；并且

第二導(dǎo)電線和介電層被第二聚合物層的底部隔離；以及

氣隙，位于第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一聚合物層和第二聚合物層包括聚酰亞胺。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一聚合物層和第二聚合物層包括交聯(lián)環(huán)氧樹脂。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一聚合物層包括第一側(cè)壁、第二側(cè)壁和第一底部，第一導(dǎo)電線在三個側(cè)面被第一側(cè)壁、第二側(cè)壁和第一底部包裹；并且

第二聚合物層包括第三側(cè)壁、第四側(cè)壁和第二底部，第二導(dǎo)電線在三個側(cè)面被第三側(cè)壁、第四側(cè)壁和第二底部包裹。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣隙位于第一聚合物層的第二側(cè)壁和第二聚合物層的第三側(cè)壁之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括：第二金屬化層，位于第一金屬化層上方，氣隙位于第二金屬化層和介電層之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第二金屬化層包括形成在聚合物層中的多條金屬線。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種器件，包括：

第一金屬化層，位于介電層上方，第一金屬化層包括：

第一金屬線，在三個側(cè)面被第一聚合物層包裹；和

氣隙，與第一金屬線相鄰，氣隙和第一金屬線被第一聚合物層的側(cè)壁隔離；以及