半导体元件及其制作方法

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本发明系揭示一种半导体元件及其制作方法。其利用一高温超导(High Temperature Surperconductor, HTS)层与一典型的扩散层组合，其中该扩散层於介电材料与铜(或其他金属)导线之间。该高温超导体层材料包括钡铜氧以及一稀土元素，而该稀土元素以钇(yttrium)特别合适。如欲在导线上方形成其他半导体电路或元件，可於沉积一介电覆盖层前，沉积一高温超导材料覆盖层於导线上。本发明亦揭示将高温超导体填充於极微小之孔隙或沟槽内以形成连线。 Semiconductor devices and methods of forming the semiconductor devices using an HTS (High Temperature Superconductor) layer in combination with a typical diffusion layer between the dielectric material and the copper (or other metal) conductive wiring. The HTS layer includes a superconductor material comprised of barium copper oxide and a rare earth element. The rare earth element yttrium is particularly suitable. For semiconductor devices having other semiconductor circuits of elements above the wiring, a capping layer of HTS material is deposited over the wiring before a cover layer of dielectric is deposited. [创作特点] 有监於此，本发明之目的在於提供一种半导体元件及其制作方法，其包括一定义孔隙(例如：沟槽、介层孔及其他类似结构)於其中之第一介电层，接着填入铜并利用双镶嵌制程以形成金属内连线，该内连线以介电质与非导体区域分隔。; 在形成铜导线於孔隙或沟槽中之前，并根据一实施例，利用一或多种耐火金属(refractory metal)组成之阻障层为保护层顺应性地形成於该孔隙或沟槽之侧壁及底部，其中，该耐火金属包括钛、钽、钨(tungsten)及该些金属之氮化物。沉积一高温超导体层於阻障层上，其中该高温超导体层包括，一稀土钡铜氧，例如：钇钡铜氧。沉积一由一或多个下列金属组成之导电金属并覆盖该高温超导体层以做为导线或半导体元件内连线，其中该导电金属，其包括，铜、铜合金、金、银及该些金属之化合物。; 根据其他实施例，该导线将被一高温超导体层覆盖再覆盖上其他介电层。; 为让本发明之上述目的、特徵和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：