半导体结构及其形成方法与流程

技术特征：
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底；金属互连线，位于所述基底上，所述金属互连线包括沿第一方向延伸且沿第二方向平行排布的下层子互连线，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述金属互连线还包括位于所述下层子互连线上方的上层子互连线，所述上层子互连线沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向平行排布，且在所述第二方向上，所述下层子互连线和上层子互连线在所述基底上的投影交替排布；介电层，覆盖所述下层子互连线侧部的基底、所述上层子互连线露出的下层子互连线的顶部和侧壁、以及所述上层子互连线的侧壁。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第二方向，相邻的所述下层子互连线在第一方向上交错排布；在纵向堆叠的所述下层子互连线和上层子互连线中，在所述第一方向上，所述上层子互连线位于所述下层子互连线的端部位置处的顶面上。3.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，在所述第一方向上，相邻所述下层子互连线之间相隔离，且所述上层子互连线连接相邻所述下层子互连线。4.如权利要求1～3中任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述下层子互连线侧部的所述上层子互连线底面低于所述下层子互连线顶面。5.如权利要求1～3中任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述介电层包括：第一子介电层，覆盖所述下层子互连线侧部的基底、以及所述下层子互连线的侧壁；第二子介电层，覆盖所述上层子互连线露出的下层子互连线的顶部、以及所述上层子互连线的侧壁。6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：层内刻蚀停止层，位于所述上层子互连线露出的下层子互连线顶部与第二子介电层底部之间、以及所述上层子互连线露出的第一子介电层顶部与第二子介电层底部之间。7.如权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，所述层内刻蚀停止层的材料包括sicn、sico、sin、al2o3和aln中的一种或多种。8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述基底中形成有前层互连结构；所述金属互连线悬置于所述基底上方；所述半导体结构还包括：通孔互连结构，位于所述下层子互连线的底部和所述前层互连结构的顶部之间，所述通孔互连结构电连接所述下层子互连线和所述前层互连结构；所述介电层还覆盖所述通孔互连结构的侧壁。9.如权利要求8所述的半导体结构，其特征在于，所述通孔互连结构和所述下层子互连线为一体结构。10.如权利要求2或3所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一方向，所述下层子互连线和上层子互连线的交叠部分的长度为10纳米至2000纳米。11.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一方向，相邻所述下层子互连线的距离为20纳米至2000纳米。12.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述金属互连线的材料包括co、w、ru、al、ir、rh、os、pd、cu、pt、ni、ta、tan、ti和tin中的一种或多种。
13.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述介电层的材料包括sioch、sioc、sio2、fsg、bsg、psg和bpsg中的一种或多种。14.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底；在所述基底上形成第一子介电层；在所述第一子介电层中形成下层子互连线，所述下层子互连线沿第一方向延伸且沿第二方向平行排布，所述第一方向与所述第二方向相垂直；形成覆盖所述下层子互连线和第一子介电层的第二子介电层；在所述第二子介电层中形成上层子互连，所述上层子互连线沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向平行排布，且在所述第二方向上，所述下层子互连线和上层子互连线在所述基底上的投影交替排布，其中，所述下层子互连线和上层子互连线构成金属互连线。15.权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第一子介电层中形成下层子互连线之前，还包括：刻蚀所述第一子介电层，在所述第一子介电层中形成沿第一方向延伸且沿第二方向平行排布的第一互连槽；在所述第一子介电层中形成下层子互连线的步骤包括：在所述第一互连槽中填充第一互连材料层，形成位于所述第一互连槽中的下层子互连线。16.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第二子介电层中形成上层子互连线之前，还包括：刻蚀所述第二子介电层，在所述第二子介电层中形成沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向平行排布的第二互连槽，在所述第二方向上，所述下层子互连线和所述第二互连槽在所述基底上的投影交替排布；在所述第二子介电层中形成上层子互连线的步骤包括：在所述第二互连槽中填充第二互连材料层，形成位于所述第二互连槽中的上层子互连线。17.如权利要求16所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述下层子互连线的步骤中，沿所述第二方向，相邻的所述下层子互连线在第一方向上交错排布；刻蚀所述第二子介电层的步骤中，在所述第一方向上，所述第二互连槽露出所述下层子互连线的端部位置处的顶面、以及所述下层子互连线侧部的第一子介电层。18.如权利要求17所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述下层子互连线的步骤中，在所述第一方向上，相邻所述下层子互连线之间相隔离；刻蚀所述第二子介电层的步骤中，在所述第一方向上，所述第二互连槽露出相邻的所述下层子互连线的端部位置处的顶面、以及位于所述相邻下层子互连线之间的第一子介电层。19.如权利要求16所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第一子介电层中形成下层子互连线之后，形成覆盖所述下层子互连线和第一子介电层的第二子介电层之前，所述形成方法还包括：形成覆盖所述下层子互连线顶部和第一子介电层顶部的层内刻蚀停止层；刻蚀所述第二子介电层的步骤中，以所述层内刻蚀停止层的顶部作为刻蚀停止位置；形成所述第二互连槽的过程中，还包括：在刻蚀所述第二子介电层后，刻蚀被暴露的所述层内刻蚀停止层。20.如权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述提供基底的步骤
中，所述基底中形成有前层互连结构；在所述第一互连槽中填充第一互连材料层之前，还包括：在部分厚度的所述第一子介电层中形成露出所述前层互连结构顶部的通孔，其中，所述第一互连槽形成于所述通孔顶部的剩余厚度的所述第一子介电层中，所述第一互连槽底部和所述通孔顶部相连通；在所述第一互连槽中填充第一互连材料层的过程中，所述第一互连材料层还填充于所述通孔中，形成位于所述通孔中的通孔互连结构，所述通孔互连结构电连接所述前层互连结构。

技术总结
一种半导体结构及其形成方法，半导体结构包括：基底；金属互连线，位于基底上，包括沿第一方向延伸且沿第二方向平行排布的下层子互连线，还包括位于下层子互连线上方的上层子互连线，上层子互连线沿第一方向延伸且沿第二方向平行排布，在第二方向上，下层子互连线和上层子互连线在基底上的投影交替排布；介电层，覆盖下层子互连线侧部的基底、上层子互连线露出的下层子互连线的顶部和侧壁、以及上层子互连线的侧壁。在第二方向上，侧壁正对的下层子互连线之间的间距增大，从而减小下层子互连线之间的电容，同理，减小了上层子互连线之间的电容，综上，能够有效减小了同层金属互连线的层内电容，进而减小器件的RC延迟，相应提高半导体结构的性能。导体结构的性能。导体结构的性能。


技术研发人员：金吉松
受保护的技术使用者：中芯国际集成电路制造（北京）有限公司
技术研发日：2021.05.13
技术公布日：2022/11/15