[发明专利]半导体结构

说明书

提供半导体结构。半导体结构包括第一导电结构，埋置于第一介电层中；通孔结构，位于第一导电结构上；第二导电结构，位于通孔结构上；以及石墨烯层，位于第一导电结构的至少一部分上。通孔结构电性耦接第一导电结构至第二导电结构。

技术领域

本发明实施例关于半导体结构，更特别关于通孔结构中的石墨烯层。

背景技术

集成电路产业已经历指数成长。集成电路材料与设计的技术进展，使每一代的集成电路比前一代的集成电路具有更小且更复杂的电路。在集成电路演进中，功能密度(比如单位芯片面积的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(比如采用的制作工艺所能产生的最小构件或线路)缩小而增加。尺寸缩小的工艺通常有利于增加产能并降低相关成本。

尺寸缩小亦会增加处理与制造集成电路的复杂性。为实现这些进展，集成电路的处理与制造方法亦需类似发展。举例来说，应理解内连线结构的不同层的导电结构(如通孔结构与金属线结构)之间的非刻意对不准，可能造成接点面积缩小与接点电阻增加。电阻增加对较小技术节点而言的问题更大，因电阻增加会抵消节点尺寸缩小所改善的任何效能。此外，对不准会增加未绝缘的一对导电结构之间的短路风险，造成装置的可信度问题。由于对不准难以消除，因此仍需改善现有的内连线技术以解决这些问题。

发明内容

本发明一实施例提供半导体结构，其包括第一导电结构，埋置于第一介电层中；通孔结构，位于第一导电结构上；第二导电结构，位于通孔结构上；以及石墨烯层，位于第一导电结构的至少一部分上。通孔结构电性耦接第一导电结构至第二导电结构。

本发明另一实施例提供半导体结构，其包括第一导电结构与第二导电结构埋置于第一介电层中，并隔有第一介电层的一部分；第一石墨烯层，位于第一导电结构上；第二石墨烯层，位于第二导电结构的至少第一部分上；第二介电层，位于第一介电层的部分上；以及第三导电结构，位于第二导电结构的第二部分上。第三导电结构的底部与第一石墨烯层横向地隔有第二介电层。

本发明又一实施例提供集成电路装置的制造方法。提供半导体基板，其具有层间介电层于其上。形成第一导电结构与第二导电结构于层间介电层中。形成石墨烯层。石墨烯层的第一部分形成于第一导电结构上，且石墨烯层的第二部分形成于第二导电结构上。形成介电层于石墨烯层未覆盖的层间介电层的部分上。形成通孔结构于第一导电结构上。通孔结构与第二导电结构隔有介电层。

附图说明

图1是本发明多种实施例中，制作内连线结构的方法的流程图。

图2A与2B、3A至3E、4A至4G、与6A至6J是本发明多种实施例中，半导体装置的内连线结构于多种制作阶段中的部分剖视图。

图5是本发明多种实施例中，形成石墨烯层于导电结构上的方法的流程图。

附图标记说明：

100,300A,300B：方法

102,104,106A,106B,108A,108B,110B,112B,114,116,304B,306B,308B：步骤

200：半导体装置

205：初始结构

206：基板

208：多层内连线结构

210：层间介电层

212,214：导电结构

216：阻障层

218：选择性金属盖层

219：选择性阻挡层

220：石墨烯层

220A：非晶碳层

222：选择性蚀刻停止层