[发明专利]半导体装置结构

说明书

技术领域

本发明实施例涉及一种半导体装置结构，且特别涉及一种具有内连线结构的半导体装置结构及其形成方法。

背景技术

半导体装置使用于各种电子应用中，例如个人电脑、行动电话、数位相机和其他电子设备。半导体装置通常通过以下方式而制造，包括在半导体基板上依序沉积绝缘或介电层、导电层及半导体层，使用微影工艺图案化上述各材料层，藉以在其上形成电路组件及元件。许多集成电路通常制造于单一半导体晶片上，且通过沿着切割线在集成电路之间进行切割，以将各个晶粒单一化。上述各个晶粒通常分别地封装于，例如，多芯片模块中或其他类型的封装中。

在半导体装置的制造中，为了增加装置密度，半导体装置的尺寸持续地缩减。因此，提供了多层内连线结构。内连线结构可包括一或多个导线及通孔层。

虽然现有的内连线结构及制造内连线结构的方法已普遍足以达成预期的目标，然而仍无法完全满足所有需求。

发明内容

本发明的一实施例提供一种半导体装置结构，包括：基板，以及形成于基板上的内连线结构，其中此内连线结构包括：第一介电层，形成于基板上；第一石墨烯层，形成于第一介电层之中与之上，其中第一石墨烯层包括位于第一介电层之中的第一部分，以及位于第一介电层之上的第二部分；以及第一绝缘层，形成于第一石墨烯层的第一部分上。

本发明的另一实施例提供一种半导体装置结构，包括：第一基板；内连线结构，形成于第一基板上，其中此内连线结构包括形成于第一介电层之中的U型第一石墨烯层；第二基板，形成于此内连线结构上，其中此内连线结构形成于第一基板与第二基板之间；以及晶体管装置结构，形成于第二基板上。

本发明的又一实施例提供一种半导体装置结构的形成方法，包括：形成内连线结构于第一基板上，其中形成此内连线结构于第一基板上包括：形成介电层于第一基板上，其中此介电层具有多个开口；形成催化剂层于介电层之上与此等开口之中；形成石墨烯层于催化剂层上，其中催化剂层受到石墨烯层包围；形成绝缘层于石墨烯层上；图案化绝缘层、石墨烯层及催化剂层，其中石墨烯层形成于此等开口中，且绝缘层形成于石墨烯层之上与此等开口之中；以及移除催化剂层，以在介电层之中与之上留下一部分的石墨烯层，其中石墨烯层包括形成于介电层之中的第一部分，以及形成于介电层之上的第二部分。

附图说明

以下将配合所附附图详述本发明的实施例。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，可能任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本发明实施例的特征。

图1A-图1Q绘示依据本发明的一些实施例的形成一半导体装置结构的各个工艺阶段的剖面示意图。

图2A-图2F绘示依据本发明的一些实施例的形成一半导体装置结构的各个工艺阶段的剖面示意图。

图3A-图3F绘示依据本发明的一些实施例的形成一半导体装置结构的各个工艺阶段的剖面示意图。

附图标记说明：

11～内连线结构

100a、100b、100c～半导体装置结构

102～第一基板

102a～前侧

102b～背侧

104～第一介电层

105～开口

106～催化剂层

107～沟槽

110～第一石墨烯层

110a～第一部分

110b～第二部分

111～通孔

112～绝缘层

114～第二介电层

116～光致抗蚀剂层

120～第二石墨烯层

120a～第一部分

120b～第二部分

122～第二绝缘层

124～第三介电层

130～第三石墨烯层

130a～第一部分

130b～第二部分

134～第四介电层

140～第一穿硅通孔

142～导电垫

144～导线

202～第二基板

202a～前侧

202b～背侧

204～栅极介电层

206～栅极电极层

208～栅极结构

212～间隔物

214～源极/漏极

220～层间介电层

230～保护层

240～第二穿硅通孔