本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體集成電路，以及更具體地涉及具有通過雙鑲嵌工藝形成的金屬層的半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體業(yè)引入新一代具有高性能和多功能的集成電路(ic)，構(gòu)成集成電路的元件的密度增強(qiáng)，而集成電路的部件或元件之間的大小和間隔減小。金屬布線層的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜且最小化。為了制造金屬布線層，已利用鑲嵌工藝結(jié)合低k(低介電常數(shù)，諸如，3.5或更低)材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一金屬布線層；層間絕緣層，形成在所述第一金屬布線層上方；第二金屬布線結(jié)構(gòu)，嵌入在所述層間絕緣層中并且連接至所述第一金屬布線層；以及蝕刻停止層，設(shè)置在所述第一金屬布線層和所述第一層間絕緣層之間，所述蝕刻停止層包括一個(gè)或多個(gè)子層，其中，所述蝕刻停止層包括由基于鋁的絕緣材料、氧化鉿、氧化鋯或氧化鈦制成的第一子層。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，還提供了一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：形成第一金屬布線層；在所述第一金屬布線層上方形成蝕刻停止層；在所述蝕刻停止層上形成層間絕緣層；在所述層間絕緣層上形成掩模層；通過蝕刻所述層間絕緣層形成開口；以及在所述開口中形成第二金屬層，其中：所述蝕刻停止層包括由氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物中的至少一種制成的第一子層，用于形成所述開口的所述蝕刻包括用于蝕刻所述層間絕緣層的第一蝕刻工藝和在所述第一蝕刻工藝之后的以暴露所述第一金屬布線層的第二蝕刻工藝，以及所述第一子層用作用于所述第一蝕刻工藝的蝕刻停止層。

根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，還提供了一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括：形成第一金屬布線層；在所述第一金屬布線層上方形成蝕刻停止層；在所述蝕刻停止層上形成層間絕緣層；在所述層間絕緣層上形成掩模層；通過蝕刻所述層間絕緣層形成開口；以及在所述開口中形成第二金屬層，其中：所述蝕刻停止層包括由氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物中的至少一種制成的第一子層和由基于硅的絕緣材料制成的第二子層，用于形成所述開口的所述蝕刻包括用于蝕刻所述層間絕緣層的第一蝕刻工藝和在所述第一蝕刻工藝之后的以暴露所述第一金屬布線層的第二蝕刻工藝，以及所述第二子層用作用于所述第一蝕刻工藝的蝕刻停止層。

附圖說明

結(jié)合附圖并閱讀以下詳細(xì)說明，可更好地理解本發(fā)明。需強(qiáng)調(diào)的是，按照行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)做法，各功能件不按照比例繪制，并且僅用于說明目的。實(shí)際上，為論述清楚，各功能件的尺寸可任意放大或縮小。

圖1a至圖1e示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于制造金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

圖2a至圖2h示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的示例性蝕刻停止層。

圖3a至圖3d和4a至圖4d示出用于制造圖2a中示出的金屬布線層結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

圖5a至圖5d示出用于制造圖2b中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

圖6a至圖6d示出用于制造圖2c中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

圖7a至圖7d示出用于制造圖2d中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

圖8a至圖8d示出用于制造圖2e中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

圖9a至圖9d示出用于制造圖2f中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

圖10a至圖10d示出用于制造圖2g中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

圖11a至圖11d示出用于制造圖2h中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗?。下面描述了組件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實(shí)施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)例。此外，本發(fā)明可在各個(gè)實(shí)施例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空間相對(duì)術(shù)語，以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)(或另一些)原件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對(duì)術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對(duì)描述符可以同樣地作出相應(yīng)的解釋。此外，術(shù)語“由……制成”可表示“包括”或“由……組成”。

圖1a至圖1e示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于制造金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。圖1a至圖1e示出用于制造金屬布線結(jié)構(gòu)(布線層)中的一個(gè)的示例性連續(xù)工藝，該金屬布線結(jié)構(gòu)形成在下方結(jié)構(gòu)的上方。該下方結(jié)構(gòu)包括襯底、至晶體管的接觸件或下層金屬布線結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成半導(dǎo)體器件。為簡(jiǎn)化說明，圖1a至圖1e中可省略該下方結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)。

如圖1a，下方結(jié)構(gòu)10形成在襯底(未示出)的上方。在本實(shí)施例中，該下方結(jié)構(gòu)是下層金屬結(jié)構(gòu)10，其包括沿第一方向諸如x方向延伸的金屬布線。在一些實(shí)施例中，該下層金屬結(jié)構(gòu)10包括銅或銅合金。在一些實(shí)施例中，覆蓋層(未示出)形成在該下層金屬結(jié)構(gòu)的上表面上，該覆蓋層用作銅擴(kuò)散阻擋件。該覆蓋層可包括co、ni、ru、mo、cowp和nimop的一種或多種。

蝕刻停止層(esl)20形成在下層金屬結(jié)構(gòu)10的上方，之后，層間介電(ild)層30形成在esl20的上方。層間介電層也可稱為金屬層間介電(imd)層。還地，第一掩模層40形成在ild層30的上方且第二掩模層50形成在第一掩模層40的上方。

esl20是絕緣材料的單層或不同絕緣材料的多層。在兩種情況中，至少一層由基于鋁的絕緣材料、氧化鉿、氧化鋯或氧化鈦制成。該基于鋁的絕緣材料包括氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物。在本發(fā)明中，氧化鋁稱為alo，鋁的碳氧化物稱為aloc且鋁的氮氧化物稱為alon。這些材料為化學(xué)計(jì)量或非化學(xué)計(jì)量的。

當(dāng)esl20包括一層以上(諸如，兩層或更多子層)時(shí)，至少一個(gè)子層由基于硅的絕緣材料制成，基于硅的絕緣材料諸如氮化硅、硅的碳氧化物、硅的氮碳化物、硅的氧氮化物、硅的碳氧氮化物、碳化硅或氧化硅。該氮化硅稱為sin，該硅的碳氧化物稱為sico，該硅的碳氮化物稱為sicn，該硅的氮氧化物稱為sion，該硅的碳氧氮化物稱為sicon，該碳化硅稱為sic且氧化硅(二氧化硅)稱為sio。這些材料為化學(xué)計(jì)量或非化學(xué)計(jì)量的。

在一些實(shí)施例中，esl20的厚度范圍為約1nm至約10nm，而在其它實(shí)施例中為約2nm至約5nm。當(dāng)esl20包括多個(gè)子層時(shí)，在一些實(shí)施例中，每個(gè)子層的厚度范圍為約2nm至約10nm，而在其它實(shí)施例中為約3nm至約6nm。

ild層30由諸如低k介電材料的一層或多層制成。低k介電材料具有低于約4.0的k值(介電常數(shù))。一些低k介電材料具有低于約3.5的k值且可具有低于約2.5的k值。

用于ild層30的材料包括si、o、c和/或h元素，諸如sicoh和sioc。諸如聚合物或多孔材料的有機(jī)材料可用于ild層30。諸如，ild層30由含碳材料、有機(jī)硅酸鹽玻璃、致孔劑材料和/或其組合的一層或多層制成。在一些實(shí)施例中，氮也可用于ild層30中。在一實(shí)施例中，ild層30的密度小于約3g/cm³，在另一些實(shí)施例中可小于2.5g/cm³。通過使用諸如等離子增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積(pecvd)、低壓cvd(lpcvd)、原子層cvd(alcvd)和/或旋涂技術(shù)形成ild層30。在pecvd的情況下，在約25℃至約400℃的溫度范圍及小于100托的壓力下沉積膜。

在一些實(shí)施例中，ild層30的厚度范圍為約10nm至約200nm。

第一掩模層40由諸如基于硅的絕緣材料的介電材料制成。在一實(shí)施例中，sio用作第一掩模層40。在一些實(shí)施例中，第一掩模層40的厚度范圍為約10nm至約300nm。

第二掩模層50由諸如tin、tan或tio2的基于金屬的材料制成。在一些實(shí)施例中，第二掩模層50的厚度范圍為約3nm至約100nm。

如圖1b所示，通過合適的圖案化操作形成對(duì)應(yīng)通孔圖案的第一開口32。在一實(shí)施例中，具有開口的光刻膠圖案形成在第二掩模層50上，且將光刻膠圖案用所蝕刻掩模圖案化第二掩模層50。在蝕刻第二掩模層之后移除光刻膠圖案。之后，通過將第二掩模層50用作蝕刻掩模圖案化第一掩模層40。在一些實(shí)施例中，在第一掩模層40的圖案化過程中，該光刻膠圖案保留在該第二掩模層50上，且在蝕刻該第一掩模層之后移除該光刻膠圖案。

之后，通過將圖案化的第一和第二掩模層用作蝕刻掩模蝕刻ild層30。ild層30的圖案化包括干蝕刻。

在本實(shí)施例中，關(guān)于ild層30的esl20的蝕刻選擇性設(shè)定的高。諸如，在一些實(shí)施例中，在ild蝕刻期間，關(guān)于ild層30的esl20的蝕刻選擇性為約3或更多，在另一些實(shí)施例中為約4或更多。在一實(shí)施例中，關(guān)于ild層30的esl20的蝕刻選擇性的范圍為約4至約6。因?yàn)閑sl20的蝕刻選擇性很高，因而esl20的厚度能夠很薄，諸如小于5nm。因此，ild層30的干蝕刻中，在暴露esl的表面之后大致未蝕刻esl20。換句話說，esl20用作用于ild蝕刻工藝的蝕刻停止層。

接下來，如圖1c所示，通過合適的圖案化操作形成對(duì)應(yīng)布線圖案的第二開口34。該圖案化操作大致類似于用于第一開口的圖案化操作，且包括ild層30的干蝕刻。類似于用于開口32的ild層30的蝕刻，esl20用作具有高蝕刻選擇性的蝕刻停止層。

圖1b的圖案化操作和圖1c的圖案化操作的順序可互換。

在形成第二開口34之后，通過濕蝕刻操作移除第二掩模層50。還地，如圖1d所示，通過干蝕刻操作移除開口32底部的esl20。在干蝕刻期間，也可蝕刻第一掩模層40，且第一掩模層40的厚度可被降低。

如圖1e所示，在蝕刻esl20之后，形成第二金屬層結(jié)構(gòu)。諸如，第二金屬層結(jié)構(gòu)包括諸如由tin、tan或cu制成的阻擋層60和主體層70，主體層70包括通孔層72和諸如由cu或基于cu的材料制成的布線層74。該主體層70沿與第一方向垂直的第二方向(諸如，y方向)延伸?？赏ㄟ^鑲嵌工藝制成該金屬布線結(jié)構(gòu)。利用鑲嵌工藝形成第二金屬層結(jié)構(gòu)，鑲嵌工藝包括化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)操作。通過cmp操作，移除第一掩模層40。通過cvd，包括濺射、電化學(xué)鍍和/或電鍍的物理汽相沉積(pvd)形成主體層70。

圖2a至圖2h示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的示例性蝕刻停止層。

在圖2a中，esl20包括兩個(gè)子層：第一子層20a和第二子層22a。第一子層20a形成在下金屬布線10上，且第二子層22a形成在第一子層20a上。該第一子層由alo、aloc、alon、氧化鉿、氧化鋯和氧化鈦制成。第二子層由基于硅的絕緣材料，諸如sico、sicn、sic、sio、sion、sicon或sin制成。

在圖2b中，esl20包括兩個(gè)子層：第一子層20b和第二子層22b。第一子層20b形成在下金屬布線10上，且第二子層22b形成在第一子層20b上。第一子層由基于硅的絕緣材料，諸如sico、sicn、sic、sio、sion、sicon或sin制成。該第二子層由alo、aloc、alon、氧化鉿、氧化鋯和氧化鈦的一種制成。

在圖2c中，esl20是由alo、aloc、alon、氧化鉿、氧化鋯和氧化鈦的一種制成的單層20c。

在圖2d中，esl20包括三個(gè)子層：第一子層20d、第二子層22d和第三子層24d。第一子層20d形成在下金屬布線10上，第二子層22d形成在第一子層20d上，且第三子層24d形成在第二子層22d上。該第一和第三子層由alo、aloc、alon、氧化鉿、氧化鋯和氧化鈦的一種制成。第二子層由基于硅的絕緣材料，諸如sico、sicn、sic、sio、sion、sicon或sin制成。該第一和第三子層可由相同或相異的材料制成。子層20d可為兩個(gè)或更多均包括鋁的堆疊的層，而不插入任意基于si的絕緣層。

在圖2e中，esl20包括三個(gè)子層：第一子層20e、第二子層22e和第三子層24e。第一子層20e形成在下金屬布線10上，第二子層22e形成在第一子層20e上，且第三子層24e形成在第二子層22e上。該第一子層由alo、aloc、alon、氧化鉿、氧化鋯和氧化鈦的一種制成。該第一和第三子層有基于硅的絕緣材料制成，且第二子層22e由不同于第三子層24e的材料制成。第二子層22e由sicn、sion、sicon和sin中的一種制成，且第三子層24e由sico、sic和sio中的一種制成。

在圖2f中，esl20包括三個(gè)子層：第一子層20f、第二子層22f和第三子層24f。第一子層20f形成在下金屬布線10上，第二子層22f形成在第一子層20f上，且第三子層24f形成在第二子層22f上。該第二子層由alo、aloc、alon、氧化鉿、氧化鋯和氧化鈦的一種制成。該第一和第三子層由基于硅的絕緣材料，諸如sico、sicn、sic、sio、sion、sicon或sin制成。該第一和第三子層可由相同或相異的材料制成。

在圖2g中，esl20包括三個(gè)子層：第一子層20g、第二子層22g和第三子層24g。第一子層20g形成在下金屬布線10上，第二子層22g形成在第一子層20g上，且第三子層24g形成在第二子層22g上。該第一和第三子層由基于硅的絕緣材料，諸如sico、sicn、sic、sio、sion、sicon或sin制成。該第一和第二子層均由不同材料制成。在一些實(shí)施例中，第二子層22e由sico、sic和sio中的一個(gè)制成，且第三子層24e由sicn、sion、sicon和sin中的一種制成。該第三子層由alo、aloc、alon、氧化鉿、氧化鋯和氧化鈦的一種制成。

在圖2h中，esl20包括四個(gè)子層：第一子層20h、第二子層22h、第三子層24h和第四子層26h。第一子層20h形成在下金屬布線10上，第二子層22h形成在第一子層20h上，第三子層24h形成在第二子層22h上,且第四子層26h形成在第三子層24h上。該第一和第三子層由alo、aloc、alon、氧化鉿、氧化鋯和氧化鈦的一種制成。該第二和第四子層由基于硅的絕緣材料，諸如sico、sicn、sic、sio、sion、sicon或sin制成。該第一和第三子層可由相同或不同的材料制成，且該第二和第四子層可由相同或不同的材料制成。

可通過如下操作形成該基于鋁的絕緣材料，諸如alo、aloc和alon。首先，在底層(諸如，下層金屬結(jié)構(gòu)或esl20的另一子層)上形成鋁層。利用三甲基鋁(tma)通過諸如金屬有機(jī)cvd(mocvd)或ald形成鋁層。之后，在該鋁層的上方利用nh3、co2和/或co氣體進(jìn)行等離子體處理，以將該鋁層轉(zhuǎn)化為alo、aloc或alon。在該等離子體處理的鋁層中的al、o、c和/或n的濃度不一致，尤其是沿垂直方向的濃度不一致。該alon層由alo和aln的兩層制成。在一些實(shí)施例中，具有小于1nm厚度的鋁的薄層保持在該層的底部。可利用使用氧化溶液的鋁層的化學(xué)氧化。在一些實(shí)施例中，通過利用合適的源氣體通過cvd、pvd或ald直接形成alo、aloc或alon層。

通過利用合適的源氣體，通過如上所述的相似方法或cvd、pvd或ald或其他合適的膜形成方法形成氧化鉿、氧化鋯和氧化鈦。

圖3a至圖3d示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于制造圖2a中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

與圖1a相似，包括第一子層20a和第二子層22a的esl形成在下金屬布線10上。第一子層20a形成在下金屬布線10上，且第二子層22a形成在第一子層20a上。還地，如圖3a所示，ild層30形成在第一子層22a上，且第一及第二掩模層40、50形成在ild層30上。

與圖1b和1c相似，如圖3b所示，通過蝕刻ild層30形成開口32和34。在蝕刻ild層30期間，蝕刻第二子層22a，而第一子層20a用作蝕刻停止層。

之后，如圖3c所示，通過濕蝕刻工藝移除第二掩模層50。在該濕蝕刻工藝中，并大致不蝕刻第一子層20a。

與圖1d相似，如圖3d所示，通過干蝕刻工藝移除第一掩模層20a。之后，與圖1e相似，第二金屬結(jié)構(gòu)形成在該開口中。

圖4a至圖4d示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于制造圖2a中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

與圖1a相似，包括第一子層20a和第二子層22a的esl形成在下金屬布線10上。第一子層20a形成在下金屬布線10上，且第二子層22a形成在第一子層20a上。還地，如圖4a所示，ild層30形成在第一子層22a上，且第一及第二掩模層40、50形成在ild層30上。

與圖1b和1c相似，如圖4b所示，通過蝕刻ild層30形成開口32和34。在蝕刻ild層30期間，第二子層22a用作蝕刻停止層。

之后，如圖4c所示，通過濕蝕刻工藝移除第二掩模層50。在該濕蝕刻工藝中，并大致不蝕刻第一子層22a。

與圖1d相似，如圖4d所示，通過干蝕刻工藝蝕刻第二子層22a和第一子層20a。之后，與圖1e相似，第二金屬結(jié)構(gòu)形成在該開口中。

圖5a至圖5d示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的圖2b中示出的用于制造金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

與圖1a相似，包括第一子層20b和第二子層22b的esl形成在下金屬布線10上。第一子層20b形成在下金屬布線10上，且第二子層22b形成在第一子層20b上。還地，如圖5a所示，ild層30形成在第一子層22b上，且第一及第二掩模層40、50形成在ild層30上。

與圖1b和1c相似，如圖5b所示，通過蝕刻ild層30形成開口32和34。在蝕刻ild層30期間，第二子層22b用作蝕刻停止層。

之后，如圖5c所示，通過濕蝕刻工藝移除第二掩模層50。在第二掩模層50的蝕刻工藝中，也移除第二子層22b。

與圖1d相似，如圖5d所示，通過干蝕刻工藝移除第一子層20b。之后，與圖1e相似，第二金屬結(jié)構(gòu)形成在該開口中。

圖6a至圖6d示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于制造圖2c中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

與圖1a相似，包括第一子層20c的esl形成在下金屬布線10上。還地，如圖6a所示，ild層30形成在第一子層22b上，且第一及第二掩模層40、50形成在ild層30上。

與圖1b和1c相似，如圖6b所示，通過蝕刻ild層30形成開口32和34。在蝕刻ild層30期間，第一子層22a用作蝕刻停止層。

之后，如圖6c所示，通過濕蝕刻工藝和/或干蝕刻工藝移除第二掩模層50。在第二掩模層50的蝕刻工藝中，并大致不移除第二子層22c。

與圖1d相似，如圖6d所示，通過干蝕刻工藝移除第一子層20c。之后，與圖1e相似，第二金屬結(jié)構(gòu)形成在該開口中。

圖7a至圖7d示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于制造圖2d中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

與圖1a相似，包括第一子層20d和第二子層22d和第三子層24d的esl形成在下金屬布線10上。第一子層20d形成在下金屬布線10上，第二子層22d形成在第一子層20d上，且第三子層24d形成在第二子層22d上。還地，如圖7a所示，ild層30形成在第三子層24d上，且第一及第二掩模層40、50形成在ild層30上。

與圖1b和1c相似，如圖7b所示，通過蝕刻ild層30形成開口32和34。在蝕刻ild層30期間，第三子層24d用作蝕刻停止層。

之后，如圖7c所示，通過濕蝕刻工藝移除第二掩模層50。在第二掩模層50的蝕刻工藝中，也移除第三子層24d。

與圖1d相似，如圖7d所示，通過干蝕刻工藝蝕刻第二子層22d和第一子層20d。之后，與圖1e相似，第二金屬結(jié)構(gòu)形成在該開口中。

圖8a至圖8d示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于制造圖2e中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

與圖1a相似，包括第一子層20e、第二子層22e和第三子層24e的esl形成在下金屬布線10上。第一子層20e形成在下金屬布線10上，第二子層22e形成在第一子層20e上，且第三子層24e形成在第二子層22e上。還地，如圖8a所示，ild層30形成在第三子層24e上，且第一及第二掩模層40、50形成在ild層30上。

與圖1b和1c相似，如圖8b所示，通過蝕刻ild層30形成開口32和34。在蝕刻ild層30期間，蝕刻第三子層22e，而第二子層24e用作蝕刻停止層。

之后，如圖8c所示，通過濕蝕刻工藝和/或干蝕刻工藝移除第二掩模層50。在第二掩模層50的蝕刻工藝中，并大致不移除第二子層22e。

與圖1d相似，如圖8d所示，通過干蝕刻工藝蝕刻第二子層22e和第一子層20e。之后，與圖1e相似，第二金屬結(jié)構(gòu)形成在該開口中。

圖9a至圖9d示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于制造圖2f中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

與圖1a相似，包括第一子層20f、第二子層22f和第三子層24f的esl形成在下金屬布線10上。第一子層20f形成在下金屬布線10上，第二子層22f形成在第一子層20f上，且第三子層24f形成在第二子層22f上。還地，如圖9a所示，ild層30形成在第三子層24f上，且第一及第二掩模層40、50形成在ild層30上。

與圖1b和1c相似，如圖9b所示，通過蝕刻ild層30形成開口32和34。在蝕刻ild層30期間，蝕刻第三子層24f，而第二子層22f用作蝕刻停止層。

之后，如圖9c所示，通過濕蝕刻工藝和/或干蝕刻工藝移除第二掩模層50。在第二掩模層50的蝕刻工藝中，蝕刻第二子層22f，而并大致不移除第二子層20f。

與圖1d相似，如圖9d所示，通過干蝕刻工藝移除第一子層20f。之后，與圖1e相似，第二金屬結(jié)構(gòu)形成在該開口中。

圖10a至圖10d示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于制造圖2g中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

與圖1a相似，包括第一子層20g、第二子層22g和第三子層24g的esl形成在下金屬布線10上。第一子層20g形成在下金屬布線10上，第二子層22g形成在第一子層20g上，且第三子層24g形成在第二子層22g上。還地，如圖10a所示，ild層30形成在第三子層24上，且第一及第二掩模層40、50形成在ild層30上。

與圖1b和1c相似，如圖10b所示，通過蝕刻ild層30形成開口32和34。在蝕刻ild層30期間，第三子層24g用作蝕刻停止層。

之后，如圖10c所示，通過濕蝕刻工藝和/或干蝕刻工藝移除第二掩模層50。在第二掩模層50的蝕刻工藝中，蝕刻第二子層24g，而并大致不移除第二子層22g。

與圖1d相似，如圖10d所示，通過干蝕刻工藝蝕刻第二子層22g和第一子層20g。之后，與圖1e相似，第二金屬結(jié)構(gòu)形成在該開口中。

圖11a至圖11d示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于制造圖2h中示出的金屬布線結(jié)構(gòu)的示例性連續(xù)工藝。

與圖4a相似，包括第一子層20h、第二子層22h、第三子層24h和第四子層26h的esl形成在下金屬布線10上。第一子層20h形成在下金屬布線10上，第二子層22h形成在第一子層20h上，第三子層24h形成在第二子層22h上，且第四子層26h形成在第三子層24h上。還地，如圖11a所示，ild層30形成在第四子層26h上，且第一和第二掩模層40、50形成在ild層30上。

與圖1b和1c相似，如圖11b所示，通過蝕刻ild層30形成開口32和34。在蝕刻ild層30期間，也蝕刻第四子層26h，而第三子層24h用作蝕刻停止層。

之后，如圖11c所示，通過濕蝕刻工藝和/或干蝕刻工藝移除第二掩模層50。在蝕刻第二掩模50的蝕刻工藝中，也蝕刻第三子層24h，而并大致不蝕刻第二子層22h。

與圖1d相似，如圖11d所示，通過干蝕刻工藝蝕刻第二子層22h和第一子層20h。之后，與圖1e相似，第二金屬結(jié)構(gòu)形成在該開口中。

此處描述的各種實(shí)施例或示例提供多種如前所述的優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。諸如，在本發(fā)明中，通過利用包括由基于鋁的絕緣材料、氧化鉿、氧化鋯或氧化鈦制成的至少一個(gè)子層的蝕刻停止層，獲得用于ild層蝕刻的較寬的工藝余量。還地，因?yàn)檫@些材料的蝕刻選擇性較高，能夠降低該蝕刻停止層的厚度，其能夠降低互連層的電容。

將要理解的是，本文不一定論述了所有的優(yōu)勢(shì)，所有實(shí)施例或示例不要求特定優(yōu)勢(shì)，并且其它實(shí)施例或示例可提供不同的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種半導(dǎo)體器件包括第一金屬布線層、形成在該第一金屬布線層上方的層間絕緣層、第二金屬布線結(jié)構(gòu)和蝕刻停止層。第二金屬布線結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌于該層間絕緣層且連接到該第一金屬布線層。該蝕刻停止層設(shè)置于該第一金屬布線層和該第一層間絕緣層之間，且包括一個(gè)或多個(gè)子層。該蝕刻停止層包括由基于鋁的絕緣材料、氧化鉿、氧化鋯或氧化鈦制成的第一子層。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在用于制造半導(dǎo)體器件的方法中，形成第一金屬布線層。蝕刻停止層形成在該第一金屬布線層的上方。層間絕緣層形成在該蝕刻停止層上。掩模層形成在該層間絕緣層上。通過蝕刻該層間絕緣層形成開口。在開口中形成第二金屬層。該蝕刻停止層包括由氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物中的至少一種制成的第一子層。用于形成該開口的蝕刻包括用于蝕刻該層間介電層的第一蝕刻工藝和在該第一蝕刻工藝之后進(jìn)行的以暴露該第一金屬布線層的第二蝕刻工藝。該第一子層用作用于第一蝕刻工藝的蝕刻停止層。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在用于制造半導(dǎo)體器件的方法中，形成第一金屬布線層。蝕刻停止層形成在該第一金屬布線層的上方。層間絕緣層形成在該蝕刻停止層上。掩模層形成在該層間絕緣層上。通過蝕刻該層間絕緣層形成開口。在開口中形成第二金屬層。該蝕刻停止層包括由氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物中的一種制成的第一子層和由基于硅的絕緣材料制成的第二子層。用于形成該開口的蝕刻包括用于蝕刻該層間介電層的第一蝕刻工藝和在該第一蝕刻工藝之后進(jìn)行的以暴露該第一金屬布線層的第二蝕刻工藝。該第二子層用作用于第一蝕刻工藝的蝕刻停止層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：第一金屬布線層；層間絕緣層，形成在所述第一金屬布線層上方；第二金屬布線結(jié)構(gòu)，嵌入在所述層間絕緣層中并且連接至所述第一金屬布線層；以及蝕刻停止層，設(shè)置在所述第一金屬布線層和所述第一層間絕緣層之間，所述蝕刻停止層包括一個(gè)或多個(gè)子層，其中，所述蝕刻停止層包括由基于鋁的絕緣材料、氧化鉿、氧化鋯或氧化鈦制成的第一子層。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述第一子層由氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物中的至少一種制成。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述蝕刻停止層還包括由基于硅的絕緣材料制成的第二子層，所述第一子層形成在所述第一金屬布線層上，以及所述第二子層形成在所述第一子層上。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述蝕刻停止層還包括由基于硅的絕緣材料制成的第二子層，所述第二子層形成在所述第一金屬布線層上，以及所述第一子層形成在所述第二子層上。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述蝕刻停止層由所述第一子層組成。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述蝕刻停止層還包括：由基于硅的絕緣材料制成的第二子層；以及由氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物中的至少一種制成的第三子層，所述第一子層形成在所述第一金屬布線層上，所述第二子層形成在所述第一子層上，以及所述第三子層形成在所述第二子層上。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述第一子層和所述第三子層由不同的材料制成。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述蝕刻停止層還包括：由第一基于硅的絕緣材料制成的第二子層；以及由不同于所述第一基于硅的絕緣材料的第二基于硅的絕緣材料制成的第三子層，所述第一子層形成在所述第一金屬布線層上，所述第二子層形成在所述第一子層上，以及所述第三子層形成在所述第二子層上。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述第一基于硅的絕緣材料是硅的碳氮化物、硅的氮氧化物、硅的碳氮氧化物和硅的氮化物中的一種，以及所述第二基于硅的絕緣材料是硅的碳氧化物、硅的碳化物和硅的氧化物中的一種。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述蝕刻停止層還包括：由第一基于硅的絕緣材料制成的第二子層；以及由第二基于硅的絕緣材料制成的第三子層，所述第二子層形成在所述第一金屬布線層上，所述第一子層形成在所述第二子層上，以及

所述第三子層形成在所述第一子層上。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述第一基于硅的絕緣材料不同于所述第二基于硅的絕緣材料。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述蝕刻停止層還包括：由第一基于硅的絕緣材料制成的第二子層；以及由不同于所述第一基于硅的絕緣材料的第二基于硅的絕緣材料制成的第三子層，所述第二子層形成在所述第一金屬布線層上，所述第三子層形成在所述第二子層上，以及所述第一子層形成在所述第三子層上。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述蝕刻停止層還包括：由第一基于硅的絕緣材料制成的第二子層；以及由氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物中的至少一種制成的第三子層；以及由第二基于硅的絕緣材料制成的第四子層；以及所述第一子層形成在所述第一金屬布線層上，所述第二子層形成在所述第一子層上，所述第三子層形成在所述第二子層上，以及所述第四子層形成在所述第三子層上。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述第一子層和所述第三子層由不同的材料制成。

在上述半導(dǎo)體器件中，所述第二子層和所述第四子層由不同的材料制成。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，還提供了一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：形成第一金屬布線層；在所述第一金屬布線層上方形成蝕刻停止層；在所述蝕刻停止層上形成層間絕緣層；在所述層間絕緣層上形成掩模層；通過蝕刻所述層間絕緣層形成開口；以及在所述開口中形成第二金屬層，其中：所述蝕刻停止層包括由氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物中的至少一種制成的第一子層，用于形成所述開口的所述蝕刻包括用于蝕刻所述層間絕緣層的第一蝕刻工藝和在所述第一蝕刻工藝之后的以暴露所述第一金屬布線層的第二蝕刻工藝，以及所述第一子層用作用于所述第一蝕刻工藝的蝕刻停止層。

在上述方法中：所述蝕刻停止層還包括由基于硅的絕緣材料制成的第二子層，所述第一子層形成在所述第一金屬布線層上，所述第二子層形成在所述第一子層上，以及在所述第一蝕刻工藝期間蝕刻所述第二子層。

在上述方法中，其中：所述蝕刻停止層還包括：由基于硅的絕緣材料制成的第二子層；以及由氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物中的至少一種制成的第三子層，所述第三子層形成在所述第一金屬布線層上，所述第二子層形成在所述第三子層上，以及所述第一子層形成在所述第二子層上。

根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，還提供了一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其包括：形成第一金屬布線層；在所述第一金屬布線層上方形成蝕刻停止層；在所述蝕刻停止層上形成層間絕緣層；在所述層間絕緣層上形成掩模層；通過蝕刻所述層間絕緣層形成開口；以及在所述開口中形成第二金屬層，其中：所述蝕刻停止層包括由氧化鋁、鋁的碳氧化物和鋁的氮氧化物中的至少一種制成的第一子層和由基于硅的絕緣材料制成的第二子層，用于形成所述開口的所述蝕刻包括用于蝕刻所述層間絕緣層的第一蝕刻工藝和在所述第一蝕刻工藝之后的以暴露所述第一金屬布線層的第二蝕刻工藝，以及所述第二子層用作用于所述第一蝕刻工藝的蝕刻停止層。

在上述方法中，所述蝕刻停止層還包括由基于硅的絕緣材料制成的第二子層，所述第一子層形成在所述第一金屬布線層上，所述第二子層形成在所述第一子層上，以及在所述第二蝕刻工藝期間蝕刻所述第一子層。

上面概述了若干實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。本領(lǐng)域人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)施與本人所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢(shì)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。