專利名稱：用于提高橫向載流能力的半導(dǎo)體器件及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件中載流能力的提高，更具體地說，涉及半導(dǎo)體 器件中橫向載流能力的提高。
背景技術(shù)：
在常規(guī)集成電路(芯片)中，通常用易于電遷移的銅制造用于負(fù)載橫 向電流穿過芯片的橫向栽流線。因此，需要一種結(jié)構(gòu)(和用于形成該結(jié)構(gòu) 的方法)，其中橫向載流線與現(xiàn)有技術(shù)的橫向載流線相比不易電遷移。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括(a)襯底；(b)在 所述襯底上的第一半導(dǎo)體器件；(c )在所述笫一半導(dǎo)體器件上的NILD(級 間介質(zhì))層，其中N是大于1的整數(shù)；以及(d)與所述第一半導(dǎo)體器件 電連接的第一導(dǎo)電線。其中所述第一導(dǎo)電線適于負(fù)栽在平行于N ILD層的 兩個連續(xù)ILD層之間的界面表面的橫向方向上的橫向電流，其中所述第一 導(dǎo)電線存在于所述N ILD層的至少兩個ILD層中，并且其中所述第一導(dǎo)電 線不包括適于負(fù)栽在垂直于所述界面表面的垂直方向上的垂直電流的導(dǎo)電 過孔。
本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括(a)襯底；(b) 在所述襯底上的半導(dǎo)體器件；(c)在所述半導(dǎo)體器件上的N ILD (級間介 質(zhì))層，其中N是大于1的整數(shù)；以及(d)在所述N ILD層的頂ILD層 中的導(dǎo)電線，其中所述導(dǎo)電線通過多個P過孔和Q線與所述半導(dǎo)體器件電 連接，其中所述P和Q是正整數(shù)并且P+Q大于2，其中所述多個P過孔 和Q線互相交迭，以使存在貫穿所有所述多個P過孔和Q線的假想直線， 并且其中所述多個P過孔和Q線位于所述N ILD層中。
^^發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括(a)襯底；(b) 在所述襯底上的半導(dǎo)體器件；(c)在所述半導(dǎo)體器件上的N介質(zhì)層，其 中N是大于1的整數(shù)；以及(d)在所述N介質(zhì)層的介質(zhì)層中的導(dǎo)電線， 其中所述導(dǎo)電線適于負(fù)載在平行于N介質(zhì)層的兩個連續(xù)介質(zhì)層之間的界面 表面的橫向方向上的橫向電流，其中所述導(dǎo)電線與所述半導(dǎo)體器件電連接， 以及其中所述導(dǎo)電線包括對電遷移的阻力比銅大的材料。
本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，包括提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所 述結(jié)構(gòu)包括(a)襯底；(b)在所述襯底上的半導(dǎo)體器件；以及(c)在 所述半導(dǎo)體器件上的NILD (級間介質(zhì))層，其中N是大于1的整數(shù)；形 成與所述半導(dǎo)體器件電連接的第 一導(dǎo)電線，其中所述第 一導(dǎo)電線適于負(fù)栽 在平行于NILD層的兩個連續(xù)ILD層之間的界面表面的橫向方向上的橫向 電流，其中所述第一導(dǎo)電線存在于所有NILD層中，以及其中所述第一導(dǎo) 電線不包括適于負(fù)栽在垂直于所述界面表面的垂直方向上的垂直電流的導(dǎo) 電過孔。
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)(以及形成該結(jié)構(gòu)的方法)，其中橫向載流線與 現(xiàn)有沖支術(shù)的那些橫向栽流線相比不易電遷移，


圖1A-1I^L據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，示出了用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法。
圖2A-2D根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，示出了用于形成第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第 二制造方法。
圖3A-3D根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，示出了用于形成第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第 三制造方法。
圖4A-4D根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，示出了用于形成第四半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第 四制造方法。
具體實(shí)施例方式
圖1A-1I根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，示出了用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的制 造方法。更具體地說，通過參考圖1A，在一個實(shí)施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100 的制造始于半導(dǎo)體村底110，該襯底用作半導(dǎo)體集電極區(qū)域110用于|51# 形成的雙極晶體管。示意性地，半導(dǎo)體襯底110包括如硅(Si)，鍺(Ge), 硅鍺(SiGe)，硅碳(SiC)的半導(dǎo)體材料以及如砷化鎵(GaAs)，氮化 鎵(GaN)和磷化銦(InP)等的基本由一種或多種化合物半導(dǎo)體組成的那 些材料。
下一步，在一個實(shí)施例中，在半導(dǎo)體襯底110的頂上形成半導(dǎo)體基極 區(qū)域lll，并且隨后，通過使用任意常規(guī)方法在半導(dǎo)體基極區(qū)域111頂上 形成半導(dǎo)體發(fā)射極區(qū)域112。半導(dǎo)體集電極區(qū)域110，半導(dǎo)體基極區(qū)域111， 半導(dǎo)體發(fā)射極區(qū)域112可以統(tǒng)稱為雙極晶體管110+111+112。注意，如果 半導(dǎo)體集電極區(qū)域110和半導(dǎo)體發(fā)射極區(qū)域112包括N-型摻雜劑(例如， 磷或砷)并且半導(dǎo)體基極區(qū)域lll包括P-型摻雜劑(例如，硼)，那么雙 極晶體管110+111+112就是NPN晶體管。還應(yīng)注意，如果半導(dǎo)體集電極 區(qū)域110和半導(dǎo)體發(fā)射極區(qū)域112包括P-型摻雜劑并且半導(dǎo)體基極區(qū)域 111包括N-型摻雜劑，那么雙極晶體管110+111+112就是PNP晶體管。
下一步，在一個實(shí)施例中，通過使用任意常規(guī)方法在半導(dǎo)體襯底110 上形成FET(場效應(yīng)晶體管)115。為了簡化，在圖1A中僅示出了 FET115 的樹極電極區(qū)域113。
下一步，參考圖1B,在一個實(shí)施例中，在圖1A中的整個結(jié)構(gòu)100頂 上形成BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)層120。在一個實(shí)施例中，可以通過BPSG 的材料的CVD (化學(xué)氣相沉積)，接著進(jìn)行CMP (化學(xué)機(jī)械拋光)步驟 在圖1A中的整個結(jié)構(gòu)100頂上形成BPSG層120。然后，在一個實(shí)施例中， 通過使用任意常規(guī)方法在BPSG層120中形成接觸區(qū)域121， 122， 123， 124和125。示意性地，接觸區(qū)域121與半導(dǎo)體發(fā)射極區(qū)域112電連接；接 觸區(qū)域122與半導(dǎo)體基極區(qū)域111電連接；接觸區(qū)域123和124與半導(dǎo)體
集電極區(qū)域110電連接；并且接觸區(qū)域125與半導(dǎo),極電極區(qū)域113電 連接。在一個實(shí)施例中，接觸區(qū)域121， 122， 123， 124和125包括鴒。
下一步，參考圖1C，在一個實(shí)施例中，例如通過介質(zhì)材料的CVD， 在圖1B的結(jié)構(gòu)IOO頂上形成ILD (級間介質(zhì))層130。然后，在一個實(shí)施 例中，通過使用常規(guī)單鑲嵌方法在ILD層130中形成金屬線132 (還稱為 導(dǎo)電線132),示意性地，金屬線132與接觸區(qū)域125電連接。在一個實(shí) 施例中，金屬線132包括銅。在一個實(shí)施例中，在金屬線132的側(cè)壁和底 部上有薄金屬(例如，氮化鉭)襯里層，但是為了簡化沒有示出此層。
下一步，參考圖1D，在一個實(shí)施例中，在ILD層130頂上形成銅擴(kuò) 散阻擋層(以后稱為阻擋層)140。在一個實(shí)施例中，可以通過在ILD層 130頂上的CVD沉積形成阻擋層140。阻擋層可以包括氮化硅或碳化硅。
下一步，參考圖1E，在一個實(shí)施例中，通過使用常規(guī)方法在阻擋層 140頂上形成ILD層150。注意，ILD層150實(shí)際上包括兩個或多個ILD 子層(未示出)。
下一步，參考圖1F，在一個實(shí)施例中，通過使用常規(guī)雙鑲嵌技術(shù)在ILD 層150中形成溝槽-過孔組合151 (包括溝槽151a和過孔151b)。在一個 實(shí)施例中，形成溝槽-過孔組合151的蝕刻工藝基本停止于阻擋層140。
下一步，參考圖1G,在一個實(shí)施例中，通過使用常規(guī)三鑲嵌技術(shù)在 ILD層150，阻擋層140和ILD層130中形成溝槽152a， 152b和152c。 在一個實(shí)施例中，形成溝槽152a， 152b和152c的蝕刻工藝基本停止于 BPSG層120并且分別將接觸區(qū)域121， 122, 123和124的上表面121，， 122，， 123，和124，暴露于周圍環(huán)境。在一個實(shí)施例中，形成溝槽152a， 152b 和152c的蝕刻工藝還除去阻擋層140的一部分以將金屬線132的上表面 132，暴露于周圍環(huán)境。
下一步，在一個實(shí)施例中，用導(dǎo)電材料填充溝槽-過孔組合151，溝 槽152a， 152b和152c以分別形成線-過孔組合153+154 (包括金屬過孔 153和金屬線154)，橫向載流線155a， 155b和155c，導(dǎo)致圖1H中的結(jié) 構(gòu)100。示意性地，通過在圖1G的整個結(jié)構(gòu)100的頂上(包括溝槽過孔組
合151，溝槽152a， 152b和152c )沉積導(dǎo)電材料形成線-過孔組合153+154， 橫向載流線155a， 155b和155c，然后通過CMP步驟拋光以除去超出溝槽 -過孔組合151，溝槽152a， 152b和152c以外的材料。在一個實(shí)施例中， 線-過孔組合153+154，橫向載流線155a， 155b和155c包括銅。在一個 實(shí)施例中，在線 一 過孔組合153+154，橫向載流線155a， 155b和155c的 側(cè)壁和底部上有薄金屬(例如，氮化鉭)襯里層，但是為了簡單沒有示出 這些層。注意，在圖1H中，在ILD層130和150中存在橫向載流線155a， 155b和155c (其中，ILD層150包括兩個ILD子層)。
下一步，參考圖II，在一個實(shí)施例中，在圖1H的結(jié)構(gòu)100頂上形成 阻擋層160。然后，在一個實(shí)施例中，例如通過介質(zhì)材料的CVD在阻擋層 160頂上形成ILD層170。下一步，通過使用常規(guī)雙鑲嵌方法，在阻擋層 160和ILD層170中形成線-過孔組合171+172 (包括金屬過孔171和金 屬線172)和173+174 (包括金屬過孔173和金屬線174)。示意性地，線 -過孔組合171+172與橫向載流線155b電連接；并且線-過孔組合 173+174與金屬線153+154電連接。在一個實(shí)施例中，線-過孔組合 171+172和173+174包括銅。在一個實(shí)施例中，在線-過孔組合171+172 和173+174的側(cè)壁和底部上有薄金屬(例如，氮化鉭)襯里層，但是為了 簡單沒有示出這些層。
如圖ll所示，橫向栽流線155a和155c具有大的橫截面區(qū)域。作為結(jié) 果，這兩個橫向栽流線155a和155c可以向和從雙極晶體管110+111+112 的半導(dǎo)體發(fā)射極區(qū)域112和半導(dǎo)體集電極區(qū)域110傳導(dǎo)高橫向電流，而沒 有遭受電遷移效應(yīng)。這在雙極晶體管110+111+112用作半導(dǎo)體芯片中的功 率晶體管的應(yīng)用中特別有用。
圖2A-2D根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，示出了用于形成第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200 的第二制造方法。更具體地說，在一個實(shí)施例中，第二制造方法始于圖2A 的結(jié)構(gòu)200。在一個實(shí)施例中，圖2A的結(jié)構(gòu)200類似于圖IB的結(jié)構(gòu)100。 示意性地，圖2A的結(jié)構(gòu)200的形成類似于圖IB的結(jié)構(gòu)100的形成。注意， 除了第一位阿拉伯?dāng)?shù)字，圖2A的結(jié)構(gòu)200和圖1B的結(jié)構(gòu)IOO的類似區(qū)域 具有相同的標(biāo)號。例如，BPSG層220 (圖2A)和BPSG層120 (圖1B) 相似。
下一步，參考圖2B，在一個實(shí)施例中，例如通過介質(zhì)材料的CVD在 圖2A的結(jié)構(gòu)200頂上形成ILD(級間介質(zhì))層230。然后，在一個實(shí)施例 中，通過使用常規(guī)單鑲嵌方法，在ILD層230中形成橫向載流線231和232。 示意性地，橫向載流線231與接觸區(qū)域221電連接；并且橫向載流線231 與接觸區(qū)域223和224電連接。在一個實(shí)施例中，橫向載流線231和232 包括鴒。注意，鵠對電遷移的阻力比銅更大。
下一步，參考圖2C，在一個實(shí)施例中，通過使用常規(guī)單鑲嵌方法在 ILD層230中形成金屬線233和234。示意性地，金屬線233與接觸區(qū)域 222電連接；金屬線234與接觸區(qū)域225電連接。在一個實(shí)施例中，金屬 線233和234包^^銅。
下一步，參考圖2D，在一個實(shí)施例中，阻擋(例如，氮化硅)層240， ILD層250，和線—過孔組合251+252 (包括金屬過孔251和金屬線252 ) 和253+254 (包括金屬過孔253和金屬線254)的形成分別類似于圖II中 的阻擋層160， ILD層170和線-過孔組合171+172 (包括金屬過孔171 和金屬線172)和173+174 (包括金屬過孔173和金屬線174)的形成。然 后，在一個實(shí)施例中，阻擋層260， ILD層270和線-過孔組合271+272 (包括金屬過孔271和金屬線272)和273+274 (包括金屬過孔273和金屬 線274)的形成分別類似于圖II中的阻擋層160， ILD層170和線-過孔 組合171+172 (包括金屬過孔171和金屬線172)和173+174 (包括金屬過 孔173和金屬線174)的形成。
如圖2D所示，橫向栽流線231和232包括鴒，其比銅更不易受到電 遷移效應(yīng)影響。作為結(jié)果，這兩種橫向栽流線231和232可以向和從雙極 晶體管210+211+212的半導(dǎo)體發(fā)射極區(qū)域212和半導(dǎo)體集電極區(qū)域210傳 導(dǎo)高橫向電流，而沒有遭受電遷移效應(yīng)。這在雙極晶體管210+211+212用 作半導(dǎo)體芯片中的功率晶體管的應(yīng)用中特別有用。
圖3A-3D才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，示出了用于形成第三半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300
的笫三制造方法。更具體地說，在一個實(shí)施例中，笫三制造方法始于圖3A 的結(jié)構(gòu)300。在一個實(shí)施例中，圖3A的結(jié)構(gòu)300類似于圖1A的結(jié)構(gòu)100。 示意性地，圖3A的結(jié)構(gòu)300的形成類似于圖1A的結(jié)構(gòu)100的形成。注意， 除了第一位阿拉伯?dāng)?shù)字，圖3A的結(jié)構(gòu)300和圖1A的結(jié)構(gòu)100的類似區(qū)域 具有相同的標(biāo)號。例如，半導(dǎo)體基極區(qū)域311 (圖3A)和半導(dǎo)體基極區(qū)域 111 (圖1A)相似。
下一步，參考圖3B,在一個實(shí)施例中，在圖3A的整個結(jié)構(gòu)300的頂 上形成BPSG層320。在一個實(shí)施例中，可以通過BPSG材料的CVD，接 著CMP (化學(xué)機(jī)械拋光)步驟在圖3A的整個結(jié)構(gòu)300頂上形成BPSG層 320。然后，在一個實(shí)施例中，通過使用常規(guī)方法在BPSG層320中形成 橫向載流線321和323以及接觸區(qū)域322， 324， 325和326。示意性地， 橫向載流線321與半導(dǎo)體發(fā)射極區(qū)域312電連接；接觸區(qū)域322與半導(dǎo)體 基極區(qū)域311電連接；接觸區(qū)域324和325和橫向載流線323與半導(dǎo)體集 電極區(qū)域310電連接；并且接觸區(qū)域326與柵極電極區(qū)域313電連接。在 一個實(shí)施例中，橫向載流線321和323以及接觸區(qū)域322， 324， 325和326 包括鴒。
下一步，參考圖3C,在一個實(shí)施例中，形成ILD層330和金屬線331 和332。更具體地，ILD層330和金屬線331和332的形成分別類似于圖 1C中ILD層130和金屬線132的形成。
下一步，參考圖3D，在一個實(shí)施例中，圖3D的結(jié)構(gòu)300的形成類似 于從圖2C到圖2D的結(jié)構(gòu)200的形成。
如圖3D所示，橫向載流線321和323包括鴒，其比銅更不易受到電 遷移效應(yīng)影響。作為結(jié)果，這兩種橫向載流線321和323可以向和從雙極 晶體管310+311+312的半導(dǎo)體發(fā)射極區(qū)域312和半導(dǎo)體集電極區(qū)域310傳 導(dǎo)高橫向電流，而沒有遭受電遷移效應(yīng)。這在*晶體管310+311+312用 作半導(dǎo)體芯片中的功率晶體管的應(yīng)用中特別有用。
圖4A-4D根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，示出了用于形成笫四半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)400 的第四制造方法。更具體地說，在一個實(shí)施例中，第四制造方法始于圖4A
的結(jié)構(gòu)400。在一個實(shí)施例中，圖4A的結(jié)構(gòu)400類似于圖IB的結(jié)構(gòu)100。 示意性地，圖4A的結(jié)構(gòu)400的形成類似于圖1B的結(jié)構(gòu)100的形成。注意， 除了第一位阿拉伯?dāng)?shù)字，圖4A的結(jié)構(gòu)400和圖1B的結(jié)構(gòu)100的類似區(qū)域 具有相同的標(biāo)號。例如，半導(dǎo)體基極區(qū)域411 (圖4A)和半導(dǎo)體基極區(qū)域 111 (圖1B)相似。
下一步，參考圖4B，在一個實(shí)施例中，例如通過介質(zhì)材料的CVD在 圖4A的結(jié)構(gòu)400頂上形成ILD層430。然后，在一個實(shí)施例中，通過使 用常規(guī)單鑲嵌方法，在ILD層430中形成金屬線431， 432， 433和434。 示意性地，金屬線433與接觸區(qū)域421電連接；金屬線432與接觸區(qū)域422 電連接；金屬線434與接觸區(qū)域323和324電連接；并且金屬線431與接 觸區(qū)域425電連接。在一個實(shí)施例中，金屬線431， 432， 433和434包括 銅。
下一步，參考圖4C,在一個實(shí)施例中，例如，通過氮化硅的CVD在 圖4B的結(jié)構(gòu)400頂上形成阻擋(例如，氮化硅)層440。然后，例如通過 介質(zhì)材料的CVD在阻擋層440的頂上形成ILD層450。下一步，在一個 實(shí)施例中，通過使用常規(guī)的雙鑲嵌方法，在阻擋層440和ILD層450中形 成線-過孔組合451+452， 453+454， 455+456+457和458+459 (類似于圖 1C的線-過孔組合171+172)。示意性地，線-過孔組合451+452與金屬 線433電連接；線-過孔組合453+454與金屬線432電連接；線—過孔組 合455+456+457與金屬線434電連接；并且線—過孔組合458+459與金屬 線431電連接。在一個實(shí)施例中，線-過孔組合451+452， 453+454， 455+456+457和458+459包括銅。在一個實(shí)施例中，在線-過孔組合 451+452， 453+454， 455+456+457和458+459的側(cè)壁和底部上有薄金屬(例 如氮化鉭)襯里層，但是為了簡單沒有示出這些層。下一步，在一個實(shí)施 例中，以相似的方式，形成阻擋層460, ILD層470和線-過孔組合471+472 ， 473+474， 475+476+477和478+479。
下一步，參考圖4D，在一個實(shí)施例中，例如通過介質(zhì)材料的CVD在 ILD層470頂上形成ILD層480。下一步，在一個實(shí)施例中，通過使用任
意常規(guī)的方法，在ILD層480中形成接觸區(qū)域481和482以及橫向栽流線 483和484 (如圖4D所示)。在一個實(shí)施例中，接觸區(qū)域481和482包括 鎢。在一個實(shí)施例中，接觸區(qū)域481通常將線-過孔組合471+472與橫向 載流線483電連接；并且接觸區(qū)域482通常將線-過孔組合475+476+477 與橫向載流線484電連接。注意，金屬過孔472和452以及金屬線471, 451和433互相交迭。換句話說，存在貫穿所有金屬過孔472和452以及 金屬線471， 451和433的假想直線。因此，獲得了短長度效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。結(jié) 果，在向/從雙極晶體管410+411+412 ^向橫向載流線483的電路徑中沒 有電遷移。
如圖4D中所示，橫向載流線483和484具有大的橫截面區(qū)域。結(jié)果， 這兩個橫向載流線483和484可以向和從雙極晶體管410+411+412的半導(dǎo) 體發(fā)射極區(qū)域412和半導(dǎo)體集電極區(qū)域410傳導(dǎo)高橫向電流，而沒有遭受 電遷移效應(yīng)。這在雙極晶體管410+411+412用作半導(dǎo)體芯片中的功率晶體 管的應(yīng)用中特別有用。
雖然為了說明目的這里描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技 術(shù)人員會明白許多修改和變化，因此，附加權(quán)利要求旨在包括落入本發(fā)明 的真正精神和范圍內(nèi)的所有這樣的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括(a)襯底；(b)第一半導(dǎo)體器件，在所述襯底上；(c)NILD(級間介質(zhì))層，在所述第一半導(dǎo)體器件上，其中N是大于1的整數(shù)；以及(d)第一導(dǎo)電線，與所述第一半導(dǎo)體器件電連接，其中所述第一導(dǎo)電線適于負(fù)載在平行于NILD層的兩個連續(xù)ILD層之間的界面表面的橫向方向上的橫向電流，其中所述第一導(dǎo)電線存在于NILD層的至少兩個ILD層中，以及其中所述第一導(dǎo)電線不包括適于負(fù)載在垂直于所述界面表面的垂直方向上的垂直電流的導(dǎo)電過孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的結(jié)構(gòu)，其中所述笫一導(dǎo)電線包括銅。
3. 才艮據(jù)權(quán)利要求l的結(jié)構(gòu)，還包括接觸區(qū)域，其中所述接觸區(qū)域?qū)⑺?述第 一導(dǎo)電線電連接到所述第 一半導(dǎo)體器件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的結(jié)構(gòu)，其中所述接觸區(qū)域包括鴒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)，還包括(i)在所述襯底上的第二半導(dǎo)體 器件以及(ii)第二導(dǎo)電線，其中所述第二導(dǎo)電線與所述第二半導(dǎo)體器件電連接， 其中所述第二導(dǎo)電線僅存在于NILD層的一個ILD層中，并且 其中所述第 一導(dǎo)電線和所述第二導(dǎo)電線包括相同的材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的結(jié)構(gòu)，其中所述笫一導(dǎo)電線僅存在于N ILD層 的三個連續(xù)ILD層中.
7. —種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括(a) 襯底5(b) 半導(dǎo)體器件，在所述襯底上；(c) N ILD (級間介質(zhì))層，在所述半導(dǎo)體器件上，其中N是大于1的整數(shù)；以及(d)導(dǎo)電線，在所述NILD層的頂ILD層中， 其中所述導(dǎo)電線通過多個P過孔和Q線與所述半導(dǎo)體器件電連接， 其中所述P和Q是正整數(shù)并且P+Q大于2，其中所述多個P過孔和Q線互相交迭，以使存在貫穿所有所述多個P 過孔和Q線的假想直線，并且其中所述多個P過孔和Q線位于所述N ILD層中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的結(jié)構(gòu)， 其中所述導(dǎo)電線包括銅，并且 其中所述多個P過孔和Q線包括銅。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7的結(jié)構(gòu)，還包括接觸區(qū)域，其中所述接觸區(qū)域?qū)⑺?述導(dǎo)電線電連接到所述半導(dǎo)體器件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的結(jié)構(gòu)，其中所述接觸區(qū)域包括鴒.
11. 一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括:(a) 襯底)(b) 半導(dǎo)體器件，在所述襯底上；(c) N^h質(zhì)層，在所述半導(dǎo)體器件上，其中N是大于1的整數(shù)；以及U)導(dǎo)電線，在所述N介質(zhì)層的介質(zhì)層中，其中所述導(dǎo)電線適于負(fù)載在平行于N介質(zhì)層的兩個連續(xù)介質(zhì)層之間的 界面表面的橫向方向上的橫向電流，其中所述導(dǎo)電線與所述半導(dǎo)體器件電連接，以及 其中所述導(dǎo)電線包括對電遷移的阻力比銅大的材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電線僅存在于作為一個所述 N介質(zhì)層的一個ILD (級間介質(zhì))層中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll的結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電線僅存在于作為一個所述 N介質(zhì)層的BPSG (硼磷硅酸鹽玻璃)層中，
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll的結(jié)構(gòu)，其中所述材料包括鵠. 15. 根據(jù)權(quán)利要求ll的結(jié)構(gòu)，還包括接觸區(qū)域，所述接觸區(qū)域?qū)⑺?導(dǎo)電線電連接到所述半導(dǎo)體器件，其中所述導(dǎo)電線和所述接觸區(qū)域存在于 所述N介質(zhì)層的相同的介質(zhì)層中。16. —種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，包括如下步驟 提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括(a) 襯底；(b) 半導(dǎo)體器件，在所述襯底上；以及(c) N ILD (級間介質(zhì))層，在所述半導(dǎo)體器件上，其中N是大于1 的整數(shù)；形成與所述半導(dǎo)體器件電連接的第一導(dǎo)電線；其中所述第 一導(dǎo)電線適于負(fù)載在平行于N ILD層的兩個連續(xù)ILD層之間的界面表面的橫向方向上的橫向電流，其中所述第一導(dǎo)電線存在于所有NILD層中，以及其中所述第 一導(dǎo)電線不包括適于負(fù)載在垂直于所述界面表面的垂直方向上的垂直電流的導(dǎo)電過孔。17. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中N-3。18. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所述第一導(dǎo)電線包括銅。19. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括接觸區(qū)域， 其中所述接觸區(qū)域?qū)⑺龅?一導(dǎo)電線電連接到所述半導(dǎo)體器件。20. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，在所述提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)后，還包括 形成第二導(dǎo)電線，其中所述第二導(dǎo)電線僅存在于所述NILD層的一個ILD層中，并且其中所述第一導(dǎo)電線和所述第二導(dǎo)電線包括相同材料。
全文摘要
一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括(a)襯底；(b)在所述襯底上的第一半導(dǎo)體器件；(c)在所述第一半導(dǎo)體器件上的N ILD(級間介質(zhì))層，其中N是大于1的整數(shù)；以及(d)與所述第一半導(dǎo)體器件電連接的導(dǎo)電線。所述導(dǎo)電線適于負(fù)載在平行于N ILD層的兩個連續(xù)ILD層之間的界面表面的橫向方向上的橫向電流。所述導(dǎo)電線存在于N ILD層的至少兩個ILD層中。所述導(dǎo)電線不包括適于負(fù)載在垂直于所述界面表面的垂直方向上的垂直電流的導(dǎo)電過孔。
文檔編號H01L21/768GK101114632SQ20071013914
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者B·雷尼, K·M·沃森, N·B·菲爾徹費(fèi)爾德, 何忠祥, 劉奇志, 王平川 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司