[发明专利]一种半导体结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，尤其涉及一种半导体结构的制造方法。

背景技术

随着半导体结构制造技术的发展，具有更高性能和更强功能的集成电路要求更大的元件密度，而且各个部件、元件之间或各个元件自身的尺寸、大小和空间也需要进一步缩小，在半导体结构的制造过程中，光刻技术面临了更高的要求和挑战。传统工艺中形成金属互连线的步骤包括：首先通过一次性光刻在绝缘材料上形成互连线的光刻图形；然后刻蚀所述绝缘层，露出底层的互连线，刻出深槽；最后通过沉积或电镀在深槽中填充金属，并进行化学机械抛光CMP形成相互隔离和绝缘的金属互连线。需要注意的是，在每一层金属互连中，有许多共线的互连线，它们具有相同的关键尺寸和间距。随着器件尺寸进一步按比例缩小，芯片面积同时也明显减少，传统互连线制作工艺需要进一步改进才能符合技术发展的需求，如减小共线互连线之间端点到端点的距离，同时要解决由于金属互连线间距较小可能会出现的互连线短路的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属互连线的制造方法，利于减小相邻金属互连线端点到端点的间距，以及解决金属互连线之间可能存在的短路问题。该方法包括以下步骤：

a)在衬底上形成金属互连线；

b)形成覆盖所述金属互连线的掩膜层，在所述掩膜层上形成暴露所述金属互连线的开口；

c)通过所述开口刻蚀并断开所述金属互连线，实现金属互连线的绝缘隔离。

本发明还提供一种半导体结构，包括衬底以及在衬底中形成的金属互联线，其中：金属互联线端点之间被形成在衬底中的绝缘墙所断开。

其中，所述金属互连线的材料为铜、铝、钨、镍。

步骤c）中刻蚀的方法为RIE干法刻蚀、激光烧蚀、电子束刻蚀或聚焦离子束刻蚀。

可选地，完成所述步骤c)金属互连线刻蚀之后，填充所述深槽，填充所述深槽的材料为SiO₂、SiOF、SiCOH、SiO、SiCO、SiCON等。

根据本发明提供的金属互连线结构及其制造方法，通过一步单独的掩膜刻蚀工艺，将相连的金属互连线隔断绝缘，利于减小相邻金属互连线端点到端点的间距，节省器件面积，以及解决金属互连线之间可能存在的短路问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为根据本发明的半导体结构制造方法的流程图；

图2(a)至图8为根据本发明的一个优选实施例按照图1所示流程制造半导体结构的各个阶段的剖面示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

图1为根据本发明的半导体结构制造方法的流程图，图2(a)至图7(b)为根据本发明的一个实施例按照图1所示流程制造半导体结构的各个阶段的剖面示意图。下面将结合图2(a)至图8对图1中形成半导体结构的方法进行具体地描述。需要说明的是，本发明实施例的附图仅是为了示意的目的，因此没有必要按比例绘制。

参考图2(a)至图5(b)，在步骤S 101中，在衬底上形成金属互连线。其中，步骤S 101又包括以下三个步骤：i）在绝缘层上形成一层光刻胶，并进行图形化；ii）刻蚀所述绝缘层形成沟槽；iii）在所述沟槽中形成金属互连线。