[发明专利]互连结构及形成方法

说明书

一种互连结构及形成方法，形成方法包括：提供衬底，衬底内具有前层待连接件；形成第一介质层和替代介质层，替代介质层的介电常数小于第一介质层的介电常数；形成位于替代介质层上的介质叠层；形成开口；形成互连结构。本发明通过形成依次覆盖前层待连接件的第一介质层和替代介质层；之后在替代介质层上形成介质叠层；再在介质叠层、替代介质层以及第一介质层内形成互连结构。由于替代介质层的介电常数小于第一介质层的介电常数，与现有技术相比，相同介质层厚下，利用替代介质层代替部分厚度的第一介质层能减小介电常数，进而能够减小互连结构的寄生电容，提高所形成半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种互连结构及形成方法。

背景技术

随着集成电路制造技术的不断发展，人们对集成电路的集成度和性能的要求变得越来越高。为了提高集成度、降低成本，元器件的关键尺寸不断变小，集成电路内部的电路密度越来越大，这种发展使得晶圆表面无法提供足够的面积来制作所需要的互连线。

为了满足集成度的要求，目前不同金属层或者金属层与衬底的导通是通过互连结构实现的。现有技术中一种半导体结构包括前层待连接件；覆盖前层待连接件的介质叠层以及位于介质叠层上的后层待连接件；以及位于介质叠层中实现前层待连接件和后层待连接件电连接的互连结构。

但是，现有技术中互连结构之间寄生电容过大，影响了所形成半导体器件的性能。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种互连结构及形成方法，以减小互连结构间的寄生电容。

为解决上述问题，本发明提供一种互连结构的形成方法，包括：

提供衬底，所述衬底内具有前层待连接件；形成依次位于所述前层待连接件上的第一介质层和替代介质层，所述替代介质层的介电常数小于所述第一介质层的介电常数；形成位于所述替代介质层上的介质叠层；在所述介质叠层、所述替代介质层以及所述第一介质层内形成开口，所述开口的底部露出所述前层待连接件；向所述开口内填充导电材料，形成互连结构。

可选的，形成所述第一介质层和所述替代介质层的步骤中，所述替代介质层的介电常数在2到2.5范围内；所述第一介质层的介电常数在5.2到5.6范围内。

可选的，形成所述替代介质层的步骤包括：形成材料包括氟碳化合物的所述替代介质层。

可选的，形成所述替代介质层的步骤包括：形成厚度范围在到的所述替代介质层。

可选的，形成所述替代介质层的步骤包括：通过化学气相沉积的方式形成所述替代介质层。

可选的，通过化学气相沉积的方式形成所述替代介质层的步骤包括：通过等离子体增强化学气相沉积法的方式形成所述替代介质层。

可选的，形成所述替代介质层的步骤中，所采用的工艺气体包括：氟碳化合物和甲烷。

可选的，形成所述第一介质层的步骤包括：形成材料包括碳氮化硅的所述第一介质层。

可选的，形成所述第一介质层的步骤包括：形成厚度小于的所述第一介质层。

可选的，在提供衬底之后，在形成所述第一介质层之前，所述形成方法还包括：形成覆盖所述前层待连接件的连接层。

可选的，形成所述连接层的步骤包括：形成材料包括富硅氮化硅的所述连接层。

可选的，形成所述连接层的步骤包括：形成厚度小于的所述连接层。

可选的，形成所述介质叠层的步骤包括，形成位于替代介质层上的初始层。

可选的，形成所述初始层的步骤中，所述初始层的材料包括氧化物。

可选的，形成所述初始层的步骤包括：形成厚度在以下的所述初始层。