[发明专利]半导体结构及其制造方法

说明书

本公开提供一种半导体结构及其制造方法。该半导体结构包括：一基底、多个金属柱、多个金属突起、一盖层和一钝化层。该金属柱经设置在该基底的上方。该金属突起从该金属柱的一上表面延伸而出。该盖层设置在该金属突起的上方。该钝化层设置在该金属突起和该盖层的一侧壁的上方。

相关申请的交叉引用

本公开主张2018/12/27申请的美国临时申请案第62/785,387号及2019/02/14申请的美国正式申请案第16/275,921号的优先权及益处，该美国临时申请案及该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及一种半导体结构及其制造方法,特别涉及半导体基底上方具有高纵深比(high-aspect ratio)的金属互连结构和制造方法。

背景技术

半导体元件和集成电路变的更加高度积集。因此，许多研究正在进行以改善这些元件和电路的特性，并且实现所期望的工艺余量(margin)。因此，做为在晶圆上形成图案的光学微影工艺是在微影的过程中一个重要的部分。

通常，图案化互连层，然后蚀刻互连层以形成导线。然而，在蚀刻过程完成时，在金属层和抗反射涂层的界面处可观察到底切(undercut)，这可能在随后填充金属层间电介质的期间，或者在最坏的情况下，在随后形成铝层的期间产生空隙，因此造成半导体元件产量的降低。

上文的“现有技术”说明仅提供背景技术，并未承认上文的“现有技术”说明披露本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本公开的任一部分。

发明内容

本公开提供一种半导体结构，包括：一基底、多个金属柱、多个金属突起、一盖层和一钝化层。该金属柱设置在该基底的上方。该金属突起从该金属柱的一上表面延伸而出。该盖层设置在该金属突起的上方。该钝化层设置在该金属突起和该盖层的一侧壁的上方

在一些实施例中，该金属突起的该侧壁与该金属柱的该侧壁不连续。

在一些实施例中，该金属突起的一宽度实质上小于该金属柱的一宽度。

在一些实施例中，该金属柱的一侧壁和一底壁之间的一夹角在80度和90度的范围内。

在一些实施例中，该半导体结构还包括夹在该金属突起和该盖层之间的一抗反射涂层。

在一些实施例中，该金属突起的一高度实质上大于该抗反射涂层的一高度的两倍。

在一些实施例中，该半导体结构还包括：一绝缘层和一阻挡层；该绝缘层将该金属柱与该基底分开，该阻挡层夹在该绝缘层和该金属柱之间。

在一些实施例中，该钝化层包括至少一个第一层和至少一个第二层，该第一层和该第二层交错布置。

在一些实施例中，该金属柱和金属突起是一体形成。

在一些实施例中，该钝化层的一外围与该金属柱的该侧壁连续。

本公开另提供一种半导体结构的制造方法，包括：提供一基底；沉积一金属层和一盖层在该基底的上方；图案化该盖层以形成多个沟槽及一剩余金属层，其中该多个沟槽穿过该盖层和该金属层，该剩余金属层包括一基部和连接到该基部的多个金属突起；沉积一钝化层在该盖层的一侧壁和该金属金属突起的上方；以及通过该沟槽蚀刻该基部，以在相应的该金属突起的下方形成多个金属柱。

在一些实施例中，该钝化层在该盖层的该侧壁和该金属突起的上方的沉积包括：在该盖层的一顶表面、该盖层的该侧壁和该突起及该基部的一上表面上沉积该钝化层；以及执行一蚀刻工艺以去除该顶表面和该上表面上方的该钝化层。

在一些实施例中，该基部的该上表面与该金属突起的该侧壁之间的一夹角实质上等于90度。