[发明专利]半导体装置

说明书

本发明公开了半导体结构。示例性的半导体结构的制造方法包括接收集成电路布局，集成电路布局具有多个金属部件在金属层中。上述制造方法也包括基于尺寸准则，将金属部件分类为第一类型金属部件和第二类型金属部件，第一类型金属部件的尺寸大于第二类型金属部件的尺寸。上述制造方法还包括指定第一金属材料给第一类型金属部件，指定第二金属材料给第二类型金属部件，第二金属材料不同于第一金属材料。上述制造方法额外包括形成金属部件，嵌入于介电层内，每个金属部件具有各别指定的金属材料。

技术领域

本发明实施例涉及半导体装置，尤其涉及具有互连结构的半导体装置及其制造方法。

背景技术

半导体集成电路(integrated circuit,IC)工业经历了指数型成长。IC材料与设计的技术进步已产出数代的IC，其中每一代都比上一代具有更小且更复杂的电路。在IC的发展过程，功能密度(即每单位芯片区域互连装置的数量) 已大量增加，而几何大小(即可以使用工艺产出的最小组件(或线))已缩小。这种微缩化过程一般通过提高生产效率与降低相关成本以提供效益。

这种微缩化也增加了IC工艺与制造的复杂性。而为了要实现这些进步， IC工艺与制造的类似发展是有需要的。举例来说，在先进技术节点的低尺寸时，实现传统导电材料于互连结构，可能造成电阻的增加。由于节点尺寸减小，这种电阻的增加可能会抵消性能的提高。因此，尽管现有的互连技术已经大致能满足其预期目的，但并非在所有方面都令人满意。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体装置的形成方法包括：接收集成电路布局，集成电路布局具有多个金属部件在一金属层中；基于尺寸准则，将金属部件分类为第一类型金属部件和第二类型金属部件，第一类型金属部件的尺寸大于第二类型金属部件的尺寸；指定第一金属材料给第一类型金属部件，指定第二金属材料给第二类型金属部件，第二金属材料不同于第一金属材料；以及形成金属部件，嵌入于介电层内，每个金属部件具有各别指定的金属材料。

本发明实施例提供一种半导体装置的形成方法包括：接收具有第一导电层的半导体结构，第一导电层包括第一导电部件和第二导电部件。上述半导体装置的形成方法也包括：形成层间介电层在第一导电层上；图案化层间介电层以形成第一沟槽和第二沟槽，使得第一和第二导电部件分别在第一和第二沟槽内露出。此外，上述半导体装置的形成方法包括：形成阻挡部件在第二沟槽中；形成第一金属部件在第一沟槽中并电性连接第一导电部件，而阻挡部件存在在该第二沟槽中。接着去除阻挡部件。且上述半导体装置的形成方法包括：形成第二金属部件在第二沟槽中并电性连接第二导电部件。第一金属部件具有第一尺寸，第二金属部件具有第二尺寸，第二尺寸大于第一尺寸。第一金属部件具有第一金属材料，第一金属材料具有第一平均自由路径，第二金属部件具有第二金属材料，第二金属材料具有第二平均自由路径，且第二平均自由路径大于第一平均自由路径。

本发明实施例提供一种半导体装置包括：第一下层金属线和第二下层金属线，在在基板上方的第一介电层中。上述半导体装置还包括：第一金属部件和第二金属部件，在在第一介电层上方的第二介电层中，第一金属部件在第一下层金属线上方并与之连接，第二金属部件在第二下层金属线上方并与之连接。此外，第一金属部件具有第一尺寸，第二金属部件具有第二尺寸，第二尺寸大于第一尺寸。再者，第一金属部件包括具有第一平均自由路径的第一金属，第二金属部件包括具有第二平均自由路径的第二金属，其中第一尺寸小于第二尺寸，且第一平均自由路径小于第二平均自由路径。

附图说明

以下将配合所附附图详述本发明实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，可任意地放大或缩小单元的尺寸，以清楚地表现出本发明实施例的特征。

图1根据本公开的一个或多个面向，示出制造互连结构的方法的流程图。

图2A为半导体结构的三维(3D)透视图，上述半导体结构包括本公开的互连结构或其下层。

图2B为图2A中半导体结构沿Y-Z剖面的剖面侧视图。