[发明专利]集成电路结构的形成方法

说明书

一种集成电路结构的形成方法包括形成第一后段(BEOL)互连结构的第一层金属线和在第一层金属线的第一金属线上形成半导体纳米线结构。第一后段互连结构形成在具有多个主动装置的前段(FEOL)装置层上。方法还包括形成包裹半导体纳米线结构的第一介电层、在介电层上和第一层金属线的第二金属线上形成金属层、以及在半导体纳米线结构上形成第二后段互连结构的第二层金属线。第一金属线和第二金属线彼此电性隔离。

技术领域

本公开涉及一种集成电路结构的形成方法，特别是将纳米线电源开关装置整合在BEOL互连结构中的集成电路结构的形成方法。

背景技术

半导体集成电路(integrated circuit；IC)工业呈指数成长。在IC材料及IC设计的技术进步产生多个IC世代，每一个IC世代比上一个IC世代有更小及更复杂的电路。在IC发展过程中，功能密度(例如：每一芯片区域的相连元件数量)通常都会增加，而几何尺寸(即工艺可作出的最小部件(或线路))会下降。此微缩过程通常通过增加生产效率及降低相关成本提供了优势。

IC部件所占据的区域在半导体晶圆的表面附近。尽管微影技术的显著改进已导致二维(two-dimensional；2D)集成电路结构的显著改进，但是对于二维可实现的密度存在物理限制。这些限制的一种是制造IC部件所需的最小尺寸。

发明内容

本公开提供一种集成电路(IC)结构的形成方法。集成电路结构的形成方法包括形成第一后段(BEOL)互连结构的第一层金属线，其中第一后段互连结构形成在具有复数主动装置的前段(FEOL)装置层上；在第一后段互连结构的第一层金属线的第一金属线上形成半导体纳米线结构；形成包裹半导体纳米线结构的第一介电层；在第一后段互连结构的第一层金属线的第二金属线上和第一介电层上形成金属层，其中第一金属线和第二金属线彼此电性隔离；以及在半导体纳米线结构上形成第二后段互连结构的第二层金属线。

本公开提供一种半导体互连结构的形成方法。半导体互连结构的形成方法包括在第一后段(BEOL)互连结构的第一层金属线上形成后段(BEOL)装置层，其中形成后段装置层的步骤包括形成纳米线电源开关装置、导电通孔、以及将纳米线电源开关装置与导电通孔电性隔离的第一介电层，以及其中形成纳米线电源开关装置的步骤包括在第一后段互连结构的第一层金属线的第一金属线上形成半导体纳米线结构；以及在半导体纳米线结构上形成第二后段互连结构的第二层金属线。

本公开提供一种集成电路(IC)结构。集成电路(IC)结构包括第一后段(BEOL)互连结构的第一层金属线、半导体纳米线结构、第一介电层、金属层、以及第二后段互连结构的第二层金属线。第一后段互连结构设置在具有复数主动装置的前段(FEOL)装置层上。半导体纳米线结构设置在第一后段互连结构的第一层金属线的第一金属线上。第一介电层包裹半导体纳米线结构。金属层设置在第一介电层上和第一后段互连结构的第一层金属线的第二金属线上，其中第一金属线和第二金属线彼此电性隔离。第二后段互连结构的第二层金属线，设置在半导体纳米线结构上。

附图说明

本公开的观点从后续实施例以及附图可以更佳理解。须知示意图为范例，并且不同特征并无示意于此。不同特征的尺寸可能任意增加或减少以清楚论述。

图1根据一些实施例显示了具有在互连结构中的纳米线电源开关装置的集成电路结构的示意图。

图2A和图2B根据一些实施例显示了图1的集成电路结构的放大区域的剖面图。

图3根据一些实施例显示了在互连结构中具有纳米线电源开关装置的集成电路结构的形成方法的流程图。

图4、图5、图6、图7、图8根据一些实施例显示了在互连结构中具有纳米线电源开关装置的集成电路结构在其工艺的各种站点的剖面图。