[发明专利]半导体装置的内连结构及其制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体装置的内连结构及其制造方法，在形成内连层的过程中形成第一介质层于基底结构上并覆盖第一层互连线，第一介质层附着在第一层互连线的侧壁上并往远离第一层互连线侧壁的方向生长以非填满方式部分填充间隔区域，使第一介质层中形成有一第一空气隙在间隔区域中，并且第一空气隙封闭在第一介质层中；打开第一空气隙以形成多条开槽在第一层互连线之间，并扩大开槽的空间尺寸；形成第二介质层于第一介质层上，并且第二介质层遮盖开槽的上槽口，以封闭开槽而形成一第二空气隙，第二空气隙所封闭的空间较第一空气隙所封闭的空间更大，由此能够在相邻的互连线之间形成一尺寸较大的空气隙，从而实现互连线之间有效、可靠隔离。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体装置的内连结构及其制造方法。

背景技术

随着半导体集成电路技术的不断发展，连接半导体器件的内连结构被越来越广泛的运用，内连结构主要包括互连线及隔离所述互连线的介质层。半导体器件尺寸和互连线尺寸不断减小，从而导致互连线之间的间距逐渐缩小，进而导致介质层位于互连线之间的部分也变得越来越小，由此往往会导致互连线之间发生串扰。目前，通过降低介质层的介电常数，可有效地降低这种串扰，且低K(介电常数)材料的介质层可有效地降低互连线之间的电阻电容延迟(RC delay)和寄生电容，因此，低K介电材料和超低K介电材料已越来越广泛地应用于内连结构的介质层中。

如何形成具有较低K值的介质层以实现互连线之间有效、可靠隔离，成了本领域技术人员一直以来希望达成的一个目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体装置的内连结构及其制造方法，以实现互连线之间有效、可靠隔离。

为了实现上述目的，本发明提供一种半导体装置的内连结构的制造方法，所述半导体装置的内连结构的制造方法包括：

提供一衬底；

形成至少一层内连层于所述衬底上，其中，最底层内连层以所述衬底作为基底结构，上层内连层以其下方的内连层作为基底结构，所述内连层的其中至少一层是通过如下步骤形成：

形成多根第一层互连线于所述基底结构上，相邻的两根所述第一层互连线之间界定出一间隔区域；

形成一第一介质层于所述基底结构上并覆盖所述第一层互连线，所述第一介质层附着在所述第一层互连线的侧壁上并往远离所述第一层互连线侧壁的方向生长以非填满方式部分填充所述间隔区域，使所述第一介质层中形成有一第一空气隙在所述间隔区域中，并且所述第一空气隙封闭在所述第一介质层中；

打开所述第一空气隙以形成多条开槽在所述第一层互连线之间，并扩大所述开槽的空间尺寸；及

形成一第二介质层于所述第一介质层上，并且所述第二介质层遮盖所述开槽的上槽口，以封闭所述开槽而形成一第二空气隙，所述第二空气隙所封闭的空间较所述第一空气隙所封闭的空间更大。

可选的，在所述的半导体装置的内连结构的制造方法中，打开所述第一空气隙以形成所述开槽并扩大所述开槽的步骤包括：

采用腐蚀液腐蚀所述第一介质层，直至暴露出所述第一空气隙的顶部，以形成所述开槽，并且所述腐蚀液通过所述开槽的所述上槽口进入到所述开槽中，以继续腐蚀所述第一介质层中暴露在所述开槽中的部分，以扩大所述开槽的空间尺寸。

可选的，在所述的半导体装置的内连结构的制造方法中，所述腐蚀液选自酸性溶液。

可选的，在所述的半导体装置的内连结构的制造方法中，所述开槽中槽宽尺寸最大的位置位于所述开槽的中部或者靠近所述基底结构的底部。

可选的，在所述的半导体装置的内连结构的制造方法中，所述开槽在相邻的两根所述第一层互连线之间的截面形状呈纺锤形。