[發明專利]半導體器件和用于制造其的方法

在審

• 申請號: 202310148424.1
• 申請日: 2023-02-14
• 公開（公告）號: CN116631967A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 安商熏;吳暻錫;李承憲;林俊赫
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/485;H01L21/768
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 翟然

提供了一種能夠改善器件的性能和可靠性的半導體器件。該半導體器件可以包括其中包含多個孔隙的第一層間絕緣膜、在第一層間絕緣膜中的第一線結構、沿著第一層間絕緣膜的上表面且在第一層間絕緣膜的上表面上延伸并且與第一層間絕緣膜接觸的插入絕緣膜、與插入絕緣膜接觸并沿著插入絕緣膜的上表面和第一線結構的上表面延伸的阻擋絕緣膜、在阻擋絕緣膜上的第二層間絕緣膜、以及設置在第二層間絕緣膜中并連接到第一線結構的第二線結構。

技術領域

本公開涉及用于制造半導體器件的方法，更具體地，涉及使用包括孔隙的低介電常數材料作為層間絕緣膜的材料的半導體器件和/或用于制造該半導體器件的方法。

背景技術

在半導體器件制造工藝中，隨著半導體器件持續縮小，層間絕緣膜的介電常數k持續降低。最小化對由低介電常數(低k)材料制成的層間絕緣膜的集成損害是持續減小特征尺寸的重要因素。

因此，隨著特征尺寸減小，層間絕緣膜的電阻電容和可靠性的改善可以是重要的。

發明內容

本公開的一些示例實施方式提供了能夠改善元件性能和可靠性的半導體器件。

本公開的一些示例實施方式提供了制造能夠改善元件性能和可靠性的半導體器件的方法。

本公開的優點和效果不限于上面提到的優點和效果。根據本公開的未提到的其他優點和效果可以基于以下描述被理解，并且可以基于根據本公開的一些示例實施方式被更清楚地理解。此外，將容易理解，根據本公開的目的和優點可以使用權利要求及其組合中所示的手段來實現。

根據本發明的一方面，一種半導體器件包括其中包含多個孔隙的第一層間絕緣膜、在第一層間絕緣膜中的第一線結構、沿著第一層間絕緣膜的上表面且在第一層間絕緣膜的上表面上延伸并且與第一層間絕緣膜接觸的插入絕緣膜、與插入絕緣膜接觸并沿著插入絕緣膜的上表面和第一線結構的上表面延伸的阻擋絕緣膜、在阻擋絕緣膜上的第二層間絕緣膜、以及設置在第二層間絕緣膜中并連接到第一線結構的第二線結構。

根據本公開的另一方面，一種半導體器件包括：其中包含多個孔隙的第一層間絕緣膜；在第一層間絕緣膜中的第一線結構；包括布線和連接到布線的通路的第一線結構；在第一層間絕緣膜上并包括基于硅氧化物的材料的插入絕緣膜；設置在插入絕緣膜上并包括基于硅氮化物的材料的阻擋絕緣膜，阻擋絕緣膜覆蓋布線的上表面；在阻擋絕緣膜上的第二層間絕緣膜；以及在第二層間絕緣膜中并連接到第一線結構的第二線結構，其中第一層間絕緣膜包括沿著第一層間絕緣膜的上表面延伸的第一受損區和沿著布線的側壁延伸的第二受損區，以及其中第二受損區的厚度大于第一受損區的厚度。

根據本公開的又一方面，一種半導體器件包括：第一層間絕緣膜；在第一層間絕緣膜中的第一線結構；在第一層間絕緣膜和第一線結構上的第二層間絕緣膜，第二層間絕緣膜在其中包括多個孔隙；在第二層間絕緣膜中的第二線結構，第二線結構包括阻擋導電膜和在阻擋導電膜上的填充導電膜；沿著第二層間絕緣膜的上表面延伸并且不沿著填充導電膜的上表面延伸的插入絕緣膜；與插入絕緣膜接觸并沿著插入絕緣膜的上表面和第二線結構的上表面延伸的阻擋絕緣膜；在阻擋絕緣膜上的第三層間絕緣膜；以及在第三層間絕緣膜中的第三線結構，其中第一層間絕緣膜和第三層間絕緣膜中的每個沒有孔隙。

根據本公開的又一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，該方法包括：形成其中包含多個孔隙的初步層間絕緣膜；用孔隙填充物填充所述多個孔隙以形成改良層間絕緣膜；在改良層間絕緣膜中形成第一線結構；沿著改良層間絕緣膜的上表面形成插入絕緣膜；在已經形成插入絕緣膜之后，去除改良層間絕緣膜中的孔隙填充物以將改良層間絕緣膜轉變為第一層間絕緣膜；在已經形成第一層間絕緣膜之后，沿著插入絕緣膜的上表面和第一線結構的上表面形成阻擋絕緣膜；以及在阻擋絕緣膜上形成第二線結構。

附圖說明

通過參照附圖詳細描述本公開的一些示例實施方式，本公開的以上及其他的方面和特征將變得更加明顯，附圖中：