[發明專利]互連結構及其制作方法、半導體器件

在審

• 申請號: 201811033489.7
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN110880476A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 吳雙雙
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/532
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

1.一種互連結構的制作方法，其特征在于，包括：

提供一基底，所述基底上形成有第一層間介質層；

刻蝕所述第一層間介質層，以形成貫穿所述第一層間介質層的多個凹槽；

依次形成犧牲層與低介電常數介質層在所述凹槽的側壁；

形成金屬互連線在所述凹槽內；

去除所述犧牲層，以在所述金屬互連線的側壁形成間隙；以及，

形成絕緣層，所述絕緣層覆蓋所述第一層間介質層、所述金屬互連線與所述低介電常數介質層，并遮蓋所述間隙的頂部開口，以封閉所述間隙形成空氣隙。

2.如權利要求1所述的互連結構的制作方法，其特征在于，形成犧牲層在所述凹槽的側壁的步驟包括：

形成犧牲材料層在所述基底上，所述犧牲材料層覆蓋所述第一層間介質層的頂部、所述凹槽的側壁及底部；以及，

刻蝕所述犧牲材料層，僅保留位于所述凹槽側壁的所述犧牲材料層，以形成所述犧牲層。

3.如權利要求2所述的互連結構的制作方法，其特征在于，形成所述低介電常數介質層的步驟包括：

形成低介電常數介質材料層，所述低介電常數介質材料層位于所述第一層間介質層的頂部、所述凹槽的側壁及底部；以及，

刻蝕所述低介電常數介質材料層，僅保留位于所述凹槽側壁上的所述低介電常數介質材料層，以形成所述低介電常數介質層。

形成所述低介電常數介質層之后，形成所述金屬互連線之前，還包括：形成阻擋層在所述凹槽的底部及側壁。

4.如權利要求3所述的互連結構的制作方法，其特征在于，所述犧牲層的材質包含氮化硅，所述阻擋層的材質包含鈦或/和氮化鈦。

5.一種互連結構，其特征在于，包括：

基底；

第一層間介質層，位于所述基底上，且所述第一層間介質層內形成有多個貫穿所述第一層間介質層的凹槽；

金屬互連線，填充于所述第一層間介質層的所述凹槽內；

低介電常數介質層，位于所述金屬互連線的側壁上，并且所述低介電常數介質層和所述第一層間介質層之間間隔有一間隙；以及，

絕緣層，覆蓋所述第一層間介質層、所述金屬互連線與所述低介電常數介質層，并遮蓋所述間隙的頂部，以界定出空氣隙在所述低介電常數介質層和所述第一層間介質層之間。

6.如權利要求5所述的互連結構，其特征在于，還包括阻擋層，位于所述金屬互連線的側壁及底部，且所述金屬互連線側壁上的所述阻擋層位于所述金屬互連線與所述低介電常數介質層之間。

7.如權利要求6所述的互連結構，其特征在于，還包括：第二層間介質層與導電插塞，所述第二層間介質層位于所述基底與所述第一層間介質層之間，且在所述第二層間介質層內形成有暴露所述基底的通孔，所述導電插塞位于所述通孔內，所述金屬互連線與所述導電插塞相連接。

8.如權利要求6所述的互連結構，其特征在于，還包括：第二層間介質層，所述第二層間介質層位于所述基底與所述第一層間介質層之間，且在所述第二層間介質層內形成有暴露所述基底的通孔，所述金屬互連線填充于所述通孔內，并且所述金屬互連線和所述第二層間介質層之間間隔有一間隙。

9.如權利要求7或8所述的互連結構，其特征在于，所述阻擋層的材質包含鈦或/和氮化鈦，所述金屬互連線的材質包含銅、鈷或鎢，所述導電插塞的材質包含銅、鈷或鎢，所述絕緣層的材質包含氮化硅或/和氮碳化硅。

10.一種半導體器件，其特征在于，包括：

基底；

第一層間介質層，位于所述基底上，且所述第一層間介質層內形成有多個貫穿所述第一層間介質層的凹槽；

金屬互連線，填充于所述第一層間介質層的所述凹槽內；

低介電常數介質層，位于所述金屬互連線的側壁上，并且所述低介電常數介質層和所述第一層間介質層之間間隔有一間隙；以及，

絕緣層，覆蓋所述第一層間介質層、所述金屬互連線與所述低介電常數介質層，并遮蓋所述間隙的頂部，以界定出空氣隙在所述低介電常數介質層和所述第一層間介質層之間。