发明名称 具有内侧空气间隙壁之金属内连线之制造方法
摘要 一种具有内侧空气间隙壁的金属内连线之制造方法,适用于多重内连线的技术。其中在金属层两侧形成的内侧空气间隙壁可以降低金属内连线结构间的介电常数。此内侧空气间隙壁的形成是藉由在第二介电层沟渠的侧壁形成介电间隙壁,而该侧壁定义出沟渠开口。将此沟渠开口填充金属层。移除该介电间隙壁而在金属层和第二介电层间留下空气间隙。该空气间隙再以第三介电层封住而在金属层的侧壁形成内侧空气间隙壁。
申请公布号 TW444342 申请公布日期 2001.07.01
申请号 TW089102690 申请日期 2000.02.17
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 李政宏
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 詹铭文 台北巿罗斯福路二段一○○号七楼之一
主权项 1.一种具有内侧空气间隙壁的金属内连线的制造方法包括:在一金氧半导体元件层上形成图案化的一第一介电层,以图案化该第一介电层的侧壁定义出一开口;在该开口的侧壁形成复数个介电间隙壁;填充该开口形成一金属层,该金属层的侧壁紧邻着该些介电间隙壁;移除该些介电间隙壁,形成紧邻着该金属层的侧壁的复数个空气间隙;在该金属层及图案化的该介电层之上形成一介电帽盖层,该介电帽盖层封住该些空气间隙形成复数个内侧空气间隙壁。2.如申请专利范围第1项所述之具有内侧空气间隙壁的金属内连线的制造方法,该金属层有弧形内凹的侧壁。3.如申请专利范围第1项所述之具有内侧空气间隙壁的金属内连线的制造方法,图案化的该介电层的材质包括氧化矽。4.如申请专利范围第1项所述之具有内侧空气间隙壁的金属内连线的制造方法,图案化的该介电层及该些介电间隙壁具有一相同蚀刻速率。5.如申请专利范围第1项所述之具有内侧空气间隙壁的金属内连线的制造方法,该些介电间隙壁的材质包括氧化矽。6.如申请专利范围第1项所述之具有内侧空气间隙壁的金属内连线的制造方法,该些介电间隙壁和该抗反射层的蚀刻速率不同。7.如申请专利范围第1项所述之具有内侧空气间隙壁的金属内连线的制造方法,该些介电间隙壁的材质包括氮化矽。8.一种具有内侧空气间隙壁的半导体元件的制造方法包括:在一金氧半导体元件层上形成一第一介电层及一抗反射层;图案化该第一介电层及该抗反射层形成一接触窗开口;填充该接触窗开口形成一金属插塞;在图案化的该抗反射层及该金属插塞上形成一第二介电层;图案化的该第二介电层,并以图案化的该第二介电层的侧壁定义出一沟渠开口;该抗反射层是形成于图案化的该第二介电层之上;在该沟渠开口之侧壁形成一介电间隙壁;填充该沟渠开口形成一金属层,该金属层的侧壁紧邻着该介电间隙壁;在紧邻该金属层的侧壁形成该内侧空气间隙壁;以及在该金属层及图案化的抗反射层之上形成一第三介电层。9.如申请专利范围第8项所述之具有内侧空气间隙壁的半导体元件的制造方法,该金属插塞包括了以化学气相沉积法形成的钨插塞。10.如申请专利范围第8项所述之具有内侧空气间隙壁的半导体元件的制造方法,更进一步包括:移除该第二介电层及该介电间隙壁直到该金属层的侧壁暴露出来;以及在该金属层及图案化的抗反射层之上形成一第三介电层,在紧邻该金属层的侧壁形成该内侧空气间隙壁,该内侧空气间隙壁是由金属层、第三介电层及抗反射层所定义出来的。11.如申请专利范围第10项所述之具有内侧空气间隙壁的半导体元件的制造方法,图案化的该第二介电层及该介电间隙壁具有一相同蚀刻速率。12.如申请专利范围第10项所述之具有内侧空气间隙壁的半导体元件的制造方法,该介电间隙壁比该抗反射层具有一较高的蚀刻速率。13.如申请专利范围第8项所述之具有内侧空气间隙壁的半导体元件的制造方法,更进一步包括:移除该介电间隙壁及位于该介电间隙壁之下的图案化的该抗反射层,直到该第一介电层壁暴露出来;以及在该金属层及图案化的抗反射层之上形成一第三介电层,在紧邻该金属层的侧壁形成该内侧空气间隙壁,该内侧空气间隙壁是由金属层、第三介电层、第二介电层、抗反射层及第一介电层所定义出来的。14.如申请专利范围第13项所述之具有内侧空气间隙壁的半导体元件的制造方法,该介电间隙壁比图案化该第二介电层具有一较高的蚀刻速率。15.如申请专利范围第13项所述之具有内侧空气间隙壁的半导体元件的制造方法,该抗反射层及该介电间隙壁具有一相同蚀刻速率。16.一种有数个内侧空气间隙壁的金属内连线之结构的制造方法,包括以下的步骤:在一图案化第一介电层及一抗反射层内形成一金属插塞;在一部份图案化的该抗反射层上形成一第二介电层;在该金属插塞上形成一金属层;该金属层有弧形内凹的侧壁;在紧邻该金属层的侧壁形成该些内侧空气间隙壁;以及在该金属层上形成一第三介电层。17.如申请专利范围第16项所述之制造方法,更进一步的包括了紧连接着图案化的该第二介电层侧壁的数个介电间隙壁。18.如申请专利范围第16项所述之制造方法,在此形成该些内侧空气间隙壁的步骤更进一步包括:移除这些介电间隙壁及图案化的该第二介电层;以及在该金属层之上形成该第三介电层,所以,在紧连接着该金属层的复数个弧形内凹的侧壁形成该些内侧空气间隙壁。19.如申请专利范围第18项所述之制造方法,该些介电间隙壁及图案化的该第二介电层具有一相同的蚀刻速率。20.如申请专利范围第18项所述之制造方法,在此是以一电浆乾式蚀刻的方法来移除些介电间隙壁及图案化的该第二介电层。21.如申请专利范围第16项所述之制造方法,在此形成该些内侧空气间隙壁的步骤包括:移除在图案化的该第二介电层侧壁上形成的该些介电间隙壁和一部份位于该介电间隙壁之下的该抗反射层,所以,该些空气间隙在该金属层和该图案化的第二介电层之间形成;以及在该金属层之上形成该第三介电层,所以,该些空气间隙被封住而形成紧连接着金属层弧形内凹侧壁而形成该些内侧空气间隙壁。22.如申请专利范围第21项所述之制造方法,该些介电间隙壁较图案化的该第二介电层具有一较高的蚀刻速率。23.如申请专利范围第21项所述之制造方法,该些介电间隙壁及该抗反射层具有一相同的蚀刻速率。24.如申请专利范围第21项所述之制造方法,在此是以一电浆乾式蚀刻的方法来移除该些介电间隙壁。图式简单说明:第一图A和第一图B是具有空气间隙的金属内连线的传统制造方法的剖面示意图;以及第二图A至第二图D是根据本发明第一较佳实施例所绘,是指一种具有内侧空气间隙壁的金属内连线的制造方法的剖面示意图;以及第三图A至第三图D是根据本发明第二较佳实施例所绘,是指一种具有内侧空气间隙壁的金属内连线的制造方法的剖面示意图。
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