[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本申请要求2013年3月14日提交的、名称为“Semiconductor Devices and Methods of Manufacture Thereof”的美国临时申请No.61/785,366的利益，其在此通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

半导体器件用在多种电子应用中，诸如个人计算机、手机、数码照相机以及其他电子设备等为例。通常通过提供工件、在工件上形成多种材料层以及使用光刻技术对多种材料层进行图案化以形成集成电路来制造半导体器件。

半导体工业通过持续地减小最小特征件尺寸，以持续提高集成电路的多种电子元件（即晶体管、二极管、电容器、电阻器等）的集成密度，这使得在给定区域内集成更多的元件。

诸如金属的导电材料或半导体用在半导体器件中，以对集成电路提供电连接。很多年来，铝用作为一种实现电连接的导电材料的金属，并且二氧化硅用作绝缘体。然而，由于器件的尺寸减小，改变了导体和绝缘体的材料以提高器件性能。现在，在一些应用中，铜常用作导电材料以实现互连。具有介电常数低于二氧化硅的介电常数的低介电常数（k）材料和极低k（ELK）材料开始作为互连件之间的绝缘材料应用于一些设计中。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在工件上方形成蚀刻停止层，所述蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大于约4至约30的蚀刻选择比；

在所述蚀刻停止层上方形成绝缘材料层；以及

将所述蚀刻停止层用作为蚀刻停止对所述绝缘材料层进行图案化。

在可选实施例中，形成所述绝缘材料层包括形成第二绝缘材料层，所述工件包括靠近其顶面设置的第一绝缘材料层，所述第一绝缘材料层包括形成在其中的多个导电部件，并且对所述绝缘材料层进行图案化包括在所述多个导电部件中的一个上方形成图案。

在可选实施例中，形成所述蚀刻停止层包括形成第一蚀刻停止层，其中，所述方法还包括在所述第一蚀刻停止层上方形成第二蚀刻停止层，所述第二蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大约4或更小的蚀刻选择比。

在可选实施例中，形成所述蚀刻停止层包括形成第一蚀刻停止层，形成所述绝缘材料层包括形成第三绝缘材料层，其中所述工件包括靠近其顶面设置的第一绝缘材料层，所述第一绝缘材料层包括形成于其中的多个导电部件，其中，所述方法还包括在所述第一绝缘材料层和形成于其中的所述多个导电部件上方形成第二蚀刻停止层，以及在所述第二蚀刻停止层上方形成第二绝缘材料层，并且形成所述第一蚀刻停止层包括在所述第二绝缘材料层上方形成所述第一蚀刻停止层。

在可选实施例中，所述第二蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大约4或更小的蚀刻选择比。

在可选实施例中，所述第二蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大约10至大约20的蚀刻选择比。

在可选实施例中，所述方法还包括在所述第二蚀刻停止层上方形成第三蚀刻停止层，所述第三蚀刻停止层相对于所述工件的材料层具有大约4或更小的蚀刻选择比。

根据本发明的另一方面，还提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在工件上方形成第一绝缘材料层；

在所述第一绝缘材料层上方形成第一蚀刻停止层，所述第一蚀刻停止层相对于所述第一绝缘材料层具有第一蚀刻选择比；

在所述第一绝缘材料层上方形成第二蚀刻停止层，所述第二蚀刻停止层相对于所述第一绝缘材料层具有第二蚀刻选择比，所述第一蚀刻选择比与所述第二蚀刻选择比不同；

在所述第二蚀刻停止层上方形成第二绝缘材料层；以及

将所述第一蚀刻停止层用作为蚀刻停止对第二绝缘材料层进行图案化。

在可选实施例中，所述方法包括首先形成所述第一蚀刻停止层，然后形成形成所述第二蚀刻停止层；或者，所述方法包括首先形成所述第二蚀刻停止层，然后形成所述第一蚀刻停止层。

在可选实施例中，所述第一蚀刻停止层包括所述第一绝缘材料层与金属元素相结合的材料，或者所述第一蚀刻停止层相对于所述工件的材料具有大约3至大约20的蚀刻选择比。

在可选实施例中，所述第一蚀刻选择比比所述第二蚀刻选择比大大约10或更多。