[发明专利]半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件形成方法，包括：

提供基底，所述基底表面形成有第一绝缘层，所述第一绝缘层表面形成有层间介质层，以及至少两个贯穿所述层间介质层和第一绝缘层厚度的沟槽；

向所述沟槽内填充导电材料形成金属线层；

其特征在于，还包括：

采用金属的自对准形成工艺形成覆盖所述金属线层的第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖部分靠近金属线层的层间介质层；

以所述第一掩膜层为掩膜去除所述层间介质层和第一绝缘层，形成开口，所述开口包括贯穿所述层间介质层厚度的第一子开口和位于所述第一子开口底部的第二子开口，所述第一子开口的口径小于所述第二子开口的口径；

去除所述第一掩膜层，形成覆盖所述金属线层和层间介质层，并横跨所述开口的第二绝缘层。

2.如权利要求1所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述第一掩膜层覆盖部分的层间介质层的宽度为5-20nm。

3.如权利要求1所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述采用金属的自对准形成工艺形成第一掩膜层的步骤包括：提供电解槽；在电解槽中加入PH值为7-10的电解液，所述电解液包括(NH₄)₂WO₄、CoCl₂、NaOH、Na₂H₂PO₂；施加电流密度为3mA/cm²到20mA/cm²的电流。

4.如权利要求1所述的半导体器件形成方法，其特征在于，当所述沟槽至少为三个，形成的所述金属线层包括第一金属线层、与所述第一金属线层相邻的第二金属线层，与所述第二金属线层相邻且与所述第一金属线层相隔的第三金属线层时，还包括：形成覆盖所述第二金属线层和第三金属线层之间的层间介质层的保护层；以所述第一掩膜层和保护层为掩膜去除第一金属线层和第二金属线层之间的层间介质层和第一绝缘层，形成开口，保留第二金属线层和第三金属线层之间的层间介质层和第一绝缘层，所述保留的第一绝缘层用作剩余的层间介质层的支撑。

5.如权利要求1所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述第一掩膜层的材料为CoWP、W或Si。

6.如权利要求1所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述第一绝缘层的材料为有机聚合物、SiO₂或C。

7.如权利要求1所述的半导体器件形成方法，其特征在于，去除所述层间介质层和第一绝缘层的工艺为干法刻蚀。

8.如权利要求7所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述干法刻蚀采用的气体包括O₂。

9.如权利要求1所述的半导体器件形成方法，其特征在于，去除所述层间介质层和第一绝缘层的工艺为湿法刻蚀。

10.如权利要求9所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀采用的化学试剂包括HF。

11.如权利要求9所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀的工艺参数包括：质量分数为0.1％-5％的HF。

12.如权利要求1所述的半导体器件形成方法，其特征在于，去除所述第一掩膜层的工艺为湿法刻蚀。

13.如权利要求12所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀所采用的化学试剂包括HF或H₂O₂。

14.如权利要求1所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述层间介质层的材料为k值小于3.0的低K介质材料。

15.如权利要求14所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述低K介质材料为SiN、掺杂氮的碳、SiC或BN。

16.如权利要求14所述的半导体器件形成方法，其特征在于，所述低K介质材料包括C、Si、O、H元素。