本發(fā)明的實施例總體涉及半導體器件的制造。具體而言,本發(fā)明的實施例涉及用于半導體器件的互連結(jié)構(gòu)和用于制造這種器件的方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)代集成電路使用導電互連層連接芯片上的個體器件和/或發(fā)送和/或接收器件外部的信號?;ミB層的常見類型包括耦合到個體器件的銅和銅合金互連線,包括通過互連通孔的其他互連線。罕有的是具有多級互連的集成電路。例如,兩個或更多互連層可以由電介質(zhì)材料彼此分開。將互連級分開的電介質(zhì)層通常稱為層間電介質(zhì)(ild)。
由于這些互連層利用具有較小間距的互連線來制造以便適應對較小芯片的需求,所以越來越難以將通孔與期望的互連層適當?shù)貙?。具體而言,在制造期間,由于固有的制造偏差,通孔邊緣相對于其要接觸的互連層或線的位置可能未對準。不過,通孔必須要允許將一個互連層的一條互連線連接到期望的下方層或線,而不會錯誤地連接到不同互連層或線。如果通孔未對準并接觸錯誤的金屬特征,芯片可能短路,導致電氣性能降低。解決這個問題的一種方案是減小通孔尺寸,例如,通過將通孔制造得更窄。不過,減小通孔尺寸導致電阻增大,并降低了制造期間的收益。
附圖說明
圖1a是根據(jù)實施例的互連結(jié)構(gòu)的截面圖,其包括每個電介質(zhì)蓋和互連線之間的蝕刻停止襯墊。
圖1b是根據(jù)實施例的互連結(jié)構(gòu)的截面圖,其包括在每個電介質(zhì)蓋之上形成的蝕刻停止襯墊。
圖1c是根據(jù)實施例的互連結(jié)構(gòu)的截面圖,其包括形成于第二互連線和第二電介質(zhì)蓋之間的蝕刻停止襯墊。
圖1d是根據(jù)實施例的互連結(jié)構(gòu)的截面圖,其包括蝕刻停止襯墊和多個通孔。
圖2a-2h是根據(jù)實施例的示出形成通往多個互連線的接觸部的方法的截面圖。
圖3a-3x是根據(jù)實施例的示出形成包括蝕刻停止襯墊的互連結(jié)構(gòu)的方法的截面圖。
圖4a-4d是根據(jù)實施例的示出形成包括位于每個電介質(zhì)蓋之上的蝕刻停止襯墊的互連結(jié)構(gòu)的方法的截面圖。
圖5是實施本發(fā)明的一個或多個實施例的內(nèi)插器的截面圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的計算裝置的示意圖。
具體實施方式
本文描述的是包括互連結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和形成這種裝置的方法,互連結(jié)構(gòu)允許通往緊密間距互連線的接觸部形成。在以下描述中,將利用本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用的術(shù)語描述例示性實施方式的各個方面,以向本領(lǐng)域其他技術(shù)人員傳達他們工作的實質(zhì)。不過,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是,可以僅利用所述方面的一些實踐本發(fā)明。出于解釋的目的,闡述了具體的數(shù)字、材料和配置以便提供對例示性實施方式的透徹理解。不過,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是,可以無需具體細節(jié)來實踐本發(fā)明。在其他情況下,為了不使例示性實施方式難以理解,省略或簡化了公知特征。
將以最有助于理解本發(fā)明的方式將各種操作依次描述為多個分立操作,不過,不應將描述的次序解釋為暗示這些操作必須依賴該次序。具體而言,這些操作不必按照描述的次序執(zhí)行。
可以在諸如半導體襯底的襯底上形成或執(zhí)行本發(fā)明的實施方式。在一種實施方式中,半導體襯底可以是使用體硅或絕緣體上硅子結(jié)構(gòu)形成的晶體襯底。在其他實施方式中,可以使用替代的材料(可以或可以不與硅組合)形成半導體襯底,替代材料包括但不限于鍺、銻化銦、碲化鉛、砷化銦、磷化銦、砷化鎵、砷化銦鎵、銻化鎵、或iii-v族或iv族材料的其他組合。盡管本文描述了可以形成襯底的材料的幾個示例,但可以充當在其上構(gòu)建半導體器件的基礎(chǔ)的任何材料都落在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
圖1a是根據(jù)本發(fā)明的實施例的互連結(jié)構(gòu)100的截面圖?;ミB結(jié)構(gòu)100可以結(jié)合利用一個或多個互連層的任何半導體器件(例如ic電路等)使用?;ミB結(jié)構(gòu)100形成于層間電介質(zhì)(ild)103中。本發(fā)明的實施例利用本領(lǐng)域通常公知用作ild的低k電介質(zhì)材料,例如二氧化硅。根據(jù)本發(fā)明的實施例,適于形成ild103的低k電介質(zhì)材料還可以包括但不限于諸如摻碳二氧化硅、多孔二氧化硅或氮化硅的材料。本發(fā)明的額外實施例可以包括由具有小于5的k值的電介質(zhì)材料形成的ild103。實施例還可以包括k值小于2的ild。根據(jù)額外的實施例,ild103可以包括空氣隙并具有k值1。根據(jù)本發(fā)明的實施例,ild103可以小于100nm厚。根據(jù)額外的實施例,ild103可以小于40nm厚。本發(fā)明的額外實施例還可以包括厚度介于40nm和80nm之間的ild103。額外的實施例包括大約60nm厚的ild103。
在實施例中,第一硬掩模層105形成于ild103的頂表面之上。例如,第一硬掩模層105可以是電介質(zhì)材料,例如氮化物或氧化物。根據(jù)實施例,第一硬掩模層105抵抗可以用于蝕刻穿透第二互連層180的蝕刻工藝,第二互連層例如是用于形成互連的額外ild層,其可以形成于第一硬掩模層105上方。本發(fā)明的實施例包括3nm和10nm厚之間的第一硬掩模層105。
根據(jù)實施例,互連結(jié)構(gòu)100包括以交替圖案形成到ild103中的第一和第二互連線121、122,如圖1a所示。第一和第二互連線121、122由導電材料形成。例如,但并非限制,用于形成互連線的導電材料可以包括cu、co、w、nisi、tin、mo、ni、ru、au、ag或pt。在實施例中,使用相同的導電材料形成第一和第二互連線121、122。根據(jù)替代的實施例,第一和第二互連線121、122由不同導電材料形成。
互連線121、122彼此間隔開間距p。本發(fā)明的實施例包括間距p小于60nm的高密度互連線。本發(fā)明的其他實施例包括小于30nm的間距p。本發(fā)明的實施例包括小于30nm的互連線寬度w。本發(fā)明的額外實施例可以包括小于15nm的互連線寬度w。
在實施例中,第一和第二互連線121、122是凹陷的,以使得互連線的頂表面132位于第一硬掩模層105的頂表面127下方。根據(jù)實施例,第一和第二互連線可以是凹陷的,以使得互連線121、122的頂表面132位于第一硬掩模層105的底表面128下方。根據(jù)本發(fā)明的實施例,使互連線121、122凹陷允許在每條互連線上方形成電介質(zhì)蓋125、126和蝕刻停止襯墊136。
如圖1a所示,可以在第一互連線121上方形成第一電介質(zhì)蓋125。在實施例中,第一電介質(zhì)蓋125的頂表面134可以與第一硬掩模層105的頂表面127大體上共面。本發(fā)明的實施例還包括形成于第二互連線122上方的第二電介質(zhì)蓋126。在實施例中,第二電介質(zhì)蓋126的頂表面134可以與蝕刻停止襯墊136的頂表面137大體上共面。額外的實施例可以包括彼此大體上共面的第一和第二電介質(zhì)蓋125、126的頂表面134。
本發(fā)明的實施例包括由諸如sioxcynz等電介質(zhì)材料、例如但不限于tio、zro、tialzro、aio的非導電金屬氧化物和氮化物、或有機材料制成的第一和第二電介質(zhì)蓋125、126。根據(jù)實施例,第一和第二電介質(zhì)蓋由相同材料制成。根據(jù)額外實施例,第一電介質(zhì)蓋125和第二電介質(zhì)蓋126由不同材料制成。
根據(jù)實施例,第一電介質(zhì)蓋125由在蝕刻工藝期間相對于第二電介質(zhì)蓋126具有高選擇性的材料制成。如本文使用的,在將第一材料說明為相對于第二材料具有高選擇性時,在給定蝕刻工藝期間以快于第二材料的速率蝕刻第一材料。例如,第一電介質(zhì)蓋125可以針對給定蝕刻工藝相對于第二電介質(zhì)蓋具有大約為10:1或更大的蝕刻選擇性(即,對于給定蝕刻工藝,以比蝕刻第二電介質(zhì)蓋的速率大大約十倍的速率蝕刻第一電介質(zhì)蓋)。根據(jù)額外的實施例,第二電介質(zhì)蓋126由相對于第一電介質(zhì)蓋125具有高選擇性的材料制成。例如,第二電介質(zhì)蓋126可以相對于第一電介質(zhì)蓋125具有大約10:1或更大的蝕刻選擇性。本發(fā)明的額外實施例包括由在蝕刻工藝期間相對于第一硬掩模層105具有高選擇性的材料形成第一和第二電介質(zhì)蓋125、126。
本發(fā)明的實施例還可以包括相對于蝕刻停止襯墊136被選擇性蝕刻的第一和第二電介質(zhì)蓋126。根據(jù)實施例,蝕刻停止襯墊136可以是沉積于第一和第二電介質(zhì)蓋125、126中的一個或多個的表面之上以及第一硬掩模層105之上的共形層。例如,蝕刻停止襯墊136可以具有大約5.0nm或更小的厚度。額外的實施例包括厚度介于大約2.0nm和3.0nm之間的蝕刻停止襯墊136。蝕刻停止襯墊136可以是電介質(zhì)材料。例如,蝕刻停止襯墊可以是氧化鋁或氧化鉿。例如,蝕刻停止襯墊可以相對于第一和第二電介質(zhì)蓋具有大約10:1或更大的蝕刻選擇性。本發(fā)明的額外實施例可以包括相對于第一和第二電介質(zhì)蓋具有大約20:1或更大的蝕刻選擇性的蝕刻停止襯墊。例如,第一和第二電介質(zhì)蓋可以是容易利用干法蝕刻工藝去除的材料,而蝕刻停止襯墊136是抵抗干法蝕刻工藝,但可以利用濕法蝕刻工藝選擇性去除的材料。
利用相對于第一和第二電介質(zhì)蓋125、126具有高的蝕刻選擇性的蝕刻停止襯墊136的實施例提供了額外的益處。例如,在蝕刻停止襯墊136形成于第一電介質(zhì)蓋125或第二電介質(zhì)蓋126的頂表面132之上的實施例中,第一和第二電介質(zhì)蓋125、126之間的蝕刻選擇性不需要很高??梢詼p小第一和第二電介質(zhì)蓋125、126之間的蝕刻選擇性,因為蝕刻停止襯墊136保護一組電介質(zhì)蓋不受蝕刻工藝影響,而留下另一組電介質(zhì)蓋被暴露。
例如,在圖1a中,第一電介質(zhì)蓋125被蝕刻停止襯墊136覆蓋,第二電介質(zhì)蓋126不被蝕刻停止襯墊136覆蓋。因此,第一和第二電介質(zhì)蓋125、126可以相對于彼此具有小于大約10:1的蝕刻選擇性。在一些實施例中,第一和第二電介質(zhì)蓋125、126可以是相同材料,因此,相對于彼此沒有蝕刻選擇性。盡管在圖1a中將第一電介質(zhì)蓋125示為被覆蓋,但要認識到,實施例不限于這樣的配置。替代的實施例還可以包括使第二電介質(zhì)蓋126被蝕刻停止襯墊136覆蓋,而第一電介質(zhì)蓋125不被蝕刻停止襯墊136覆蓋。
盡管實施例包括利用蝕刻停止襯墊覆蓋第一電介質(zhì)蓋125或第二電介質(zhì)蓋126,但實施例不限于這樣的配置。例如,圖1b中所示的本發(fā)明的實施例具有均被蝕刻停止襯墊136覆蓋的第一和第二電介質(zhì)蓋125、126。除了利用蝕刻停止襯墊136覆蓋電介質(zhì)蓋125、126二者之外,圖1b中的互連結(jié)構(gòu)100b大體上類似于圖1a中公開的互連結(jié)構(gòu)100。
返回參考圖1a,蝕刻停止襯墊136還可以形成于第一和第二互連線121、122的頂表面132之上。實施例還可以包括沿電介質(zhì)蓋125、126的側(cè)壁129形成蝕刻停止襯墊136。在互連線121、122的頂表面之上提供蝕刻停止襯墊136確保了在形成第一和第二電介質(zhì)蓋125、126期間互連線不被氧化。例如,在使用化學氣相沉積(cvd)工藝沉積電介質(zhì)蓋時,升高的溫度和水分的存在可能導致互連線的氧化。氧化的互連線降低了器件的效率和可靠性。在互連線和電介質(zhì)蓋之間存在蝕刻停止襯墊136防止水分到達互連線并防止氧化。
不過,要認識到,并非可以用于形成電介質(zhì)蓋125、126的每種沉積工藝都導致互連線的氧化。例如,可以任選地在互連線之上利用旋涂工藝形成氧化硅電介質(zhì)蓋。在這樣的實施例中,在形成第一和/或第二電介質(zhì)蓋125、126期間,互連線可能不被氧化。因此,根據(jù)本發(fā)明的實施例,可以從每條互連線的頂表面132省去蝕刻停止襯墊136。圖1c中示出了根據(jù)這種實施例的互連結(jié)構(gòu)100c?;ミB結(jié)構(gòu)100c大體上類似于圖1a中的互連結(jié)構(gòu)100的截面圖,只是第一互連線121不具有形成于其頂表面132之上的蝕刻停止襯墊136。在這樣的實施例中,第一電介質(zhì)蓋125可以與第一互連線121直接接觸。在替代的實施例中,可以任選地在第二互連線122的頂表面之上省去蝕刻停止襯墊136。在實施例中,可以任選地在互連線121、122兩者的頂表面132之上省去蝕刻停止襯墊136。
現(xiàn)在參考圖1d,示出了根據(jù)額外實施例的互連器件100d的截面圖。圖1d中的互連器件100d大體上類似于圖1a中所示的結(jié)構(gòu),并且還包括第一通孔123和第二通孔124。根據(jù)本發(fā)明的實施例,第一和第二通孔123、124被集成到第一和第二互連線121、122的交替圖案中。這樣一來,在本發(fā)明的實施例中,第一通孔123形成于本來要形成第一互連線121的地方。類似地,實施例包括在本來要形成第二互連線122的地方形成第二通孔124。
第一通孔123大體上類似于第一互連線121,只是該線形成為穿透ild103。因此,第一通孔123提供了通過ild103制作通往較低層級的電連接的能力。例如,可以將通往較低層級的電連接制作為導線、晶體管器件的s/d接觸部或需要電連接的半導體器件的任何其他特征。類似地,第二通孔124大體上類似于第二互連線122,只是該線形成為穿透ild103。因此,第二通孔124提供了通過ild103制作通往較低層級的電連接的能力。本發(fā)明的附圖中給出的圖示省去了可能由第一和第二通孔接觸的較低層級的結(jié)構(gòu),以免不必要地使本發(fā)明難以理解。
本發(fā)明的實施例還包括形成于第一和第二通孔123、124上方的第一和第二電介質(zhì)蓋125、126,第一和第二電介質(zhì)蓋125、126大體上類似于上文關(guān)于形成于第一和第二互連線121、122上方的電介質(zhì)蓋所描述的那些。此外,第一和第二通孔上方的電介質(zhì)蓋可以由蝕刻停止襯墊136與互連線分開。額外的實施例還可以包括在形成于通孔之上的電介質(zhì)蓋中的一個或多個的頂表面134之上形成蝕刻停止襯墊136。
本發(fā)明的實施例允許改進通往緊密間距互連線的接觸部形成。如上所述,緊密間距互連線需要越來越精確的對準,以形成通往期望互連線的接觸部。不過,如圖2a-2h中所示的接觸部形成過程中所示,由于電介質(zhì)蓋、硬掩模層和蝕刻停止襯墊的蝕刻選擇性,包括電介質(zhì)蓋125、126和蝕刻停止襯墊136的互連結(jié)構(gòu)允許接觸部較寬,并且具有較大的對準誤差裕量。圖2a-2h示出了示例性接觸部形成過程,其允許制作通往互連線和通孔的多個接觸部。示例性接觸部形成過程示出了本發(fā)明的實施例允許制作通往相鄰的第一和第二互連線的接觸部,制作僅通往第二互連線的接觸部以及制作僅通往第一互連線的接觸部。盡管在工藝流程期間在單個互連結(jié)構(gòu)上示出了所有三種配置,但實施例不限于這樣的配置。例如,可以使用包括形成本文所述的一種或多種不同接觸部配置的過程。
現(xiàn)在參考圖2a,犧牲材料185形成在第二ild180之上并被圖案化以形成第一開口191和第二開口192。在實施例中,可以利用蝕刻工藝將第一開口191和第二開口192的圖案轉(zhuǎn)移到第二ild180中。在實施例中,第一開口191可以用于形成第一接觸部,其提供通過第二ild180到相鄰的第一和第二互連線或通孔的連接。在實施例中,第二開口192可以用于形成第二接觸部,其提供通過第二ild180到第二互連線122或通孔124的連接。如所示,本發(fā)明的實施例允許開口的寬度大于互連線的間距p。例如,第二開口192的寬度wo大于互連線的間距p。由于根據(jù)本發(fā)明的實施例提供的蝕刻選擇性,寬度wo甚至可以大到足以允許第二開口192在不被接觸的相鄰互連線之上延伸。
之后,可以執(zhí)行選擇性蝕刻暴露的第二電介質(zhì)蓋126的蝕刻工藝。例如,可以利用不會顯著蝕刻蝕刻停止襯墊136的干法蝕刻工藝來選擇性蝕刻第二電介質(zhì)蓋126。如所示,蝕刻停止襯墊136保留并保護第一硬掩模層105和第一電介質(zhì)蓋125的部分不被去除。在去除第二電介質(zhì)蓋126之后,可以去除犧牲材料185。例如,可以利用灰化工藝去除犧牲材料。
現(xiàn)在參考圖2b,第二犧牲層186形成在互連結(jié)構(gòu)之上并被圖案化。根據(jù)實施例,對第二犧牲層186進行圖案化以形成第三開口193。在實施例中,第三開口可以用于形成第三接觸部,其提供了通過第二ild180到第一互連線121的連接。此外,可以對第二犧牲層186進行圖案化,以使第一開口191被再次開口。如所示,用于對第一開口191重新開口的圖案化不需要與利用第一犧牲層185圖案化的原始第一開口191完美對準。根據(jù)本發(fā)明的實施例,因為形成于互連線之上的材料之間的蝕刻選擇性,增大的覆蓋誤差是可以接受的。
現(xiàn)在參考圖2c,利用蝕刻工藝將用于第二犧牲層186中的第一開口191和第三開口193的圖案轉(zhuǎn)移到第二ild180中。根據(jù)實施例,該蝕刻工藝是濕法蝕刻工藝,其相對于蝕刻停止襯墊136選擇性地蝕刻第二ild180。在實施例中,該蝕刻工藝也可以相對于暴露的第二電介質(zhì)蓋126選擇性地蝕刻第二ild180。
如圖2c中描繪的實施例中所示,第一開口191可以足夠?qū)捇蛭磳?,以使相鄰第二電介質(zhì)蓋126的部分153被暴露。暴露第二電介質(zhì)蓋126的部分153是可以接受的,因為暴露的材料的蝕刻選擇性將防止第二電介質(zhì)蓋126被后續(xù)蝕刻工藝完全去除。因此,當在后續(xù)工藝中沉積接觸金屬時,不會形成通往部分暴露的第二電介質(zhì)蓋126下方的互連線或通孔的短路。
現(xiàn)在參考圖2d,去除蝕刻停止襯墊136的暴露部分。由于可以相對于第一和第二電介質(zhì)蓋125、126以及第一硬掩模層105選擇性地蝕刻蝕刻停止襯墊136,因而可以完全去除蝕刻停止襯墊136而不會去除其他材料的相當大部分。例如,蝕刻停止襯墊136可以是利用濕法蝕刻化學試劑被選擇性去除的材料,而電介質(zhì)蓋和第一硬掩模在存在濕法蝕刻化學試劑的情況下在很大程度上對蝕刻不敏感。如所示,去除蝕刻停止襯墊136暴露了第一開口191中的第二通孔124的頂表面132。此外,去除第三開口193中的蝕刻停止襯墊122暴露了第一和第二電介質(zhì)蓋125、126的頂表面134。
現(xiàn)在參考圖2e,去除第一電介質(zhì)蓋125。在實施例中,利用相對于第二電介質(zhì)蓋126和硬掩模105選擇性去除第一電介質(zhì)蓋125的蝕刻工藝去除第一電介質(zhì)蓋125。如所示,蝕刻工藝的選擇性可以完全去除第一電介質(zhì)蓋125,同時僅去除第二電介質(zhì)蓋126的暴露部分153和第一硬掩模105的暴露部分的少量。第二電介質(zhì)蓋126和第一硬掩模層105的部分的去除的程度取決于針對給定蝕刻工藝第一電介質(zhì)蓋125相對于其他材料的蝕刻選擇性。例如,第一電介質(zhì)蓋125可以相對于第二電介質(zhì)蓋126或第一硬掩模層105具有大約2:1或更大的蝕刻選擇性。盡管圖2示出了去除暴露的第一硬掩模層105的一部分以及暴露的第二電介質(zhì)蓋126的一部分,但要認識到,可以通過增大第一電介質(zhì)蓋125相對于用于形成第一硬掩模層105和/或第二電介質(zhì)蓋126的材料的蝕刻選擇性,來減少第二電介質(zhì)蓋126和第一硬掩模層105的暴露部分153的量。
之后,可以去除第二犧牲材料層186,如圖2f所示。在實施例中,可以利用灰化工藝去除第二犧牲材料層186。在去除第二犧牲材料層186之后,可以暴露第一開口191、第二開口192和第三開口193。
在實施例中,去除形成在接觸部之上的蝕刻停止襯墊136的剩余部分,如圖2g中所示。例如,可以利用相對于第一電介質(zhì)蓋125、第二電介質(zhì)蓋126和第一硬掩模層105中的每者選擇性去除蝕刻停止襯墊的蝕刻工藝來去除蝕刻停止襯墊136。在實施例中,該蝕刻工藝可以是濕法蝕刻工藝。根據(jù)實施例,相鄰的第一互連線121和第二通孔124的頂表面132暴露于第一開口191中。額外的實施例可以包括暴露在第二開口192中的單個第二互連線122的頂表面132。額外的實施例可以包括暴露在第三開口193中的單個第一互連線121的頂表面132。
現(xiàn)在參考圖2h,向第二ild180中形成的開口中沉積金屬,以在第一開口中形成第一接觸部181,在第二開口中形成第二接觸部182,并且在第三開口中形成第三接觸部183。在實施例中,可以對來自金屬沉積工藝的任何過多的沉積物進行拋光或深蝕刻,以使第二ild180和接觸部的頂表面大體上彼此共面。例如,可以利用諸如cvd、ald或電鍍等任何金屬沉積工藝沉積金屬。例如,可以利用諸如cmp的平面化工藝使金屬與第二ild180的頂表面平面化。
如所示出的,即使在覆蓋不完美的時候,也可以選擇性地制作連接。例如,第二接觸部182在超過一個互連線之上延伸,但該連接被制作成單個互連線122。類似地,第三接觸部183在三個獨立的互連線之上延伸,但該連接被制作成單個互連線121。因此,接觸部的寬度可以比本來可能的寬度大,并且未對準誤差不會導致與相鄰互連件的不希望的短路。接觸部的更大寬度還減輕了對制造設(shè)備的要求,并可以提供更高的收益。
可以根據(jù)相對于圖3a-3x所述的工藝制造根據(jù)本發(fā)明實施例的互連結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在參考圖3a,示出了將在其中形成互連結(jié)構(gòu)100的ild103。根據(jù)本發(fā)明的實施例,在ild103上方形成掩蔽疊置體190。根據(jù)本發(fā)明的實施例,掩蔽疊置體190包括適于掩蔽并將特征蝕刻到ild103中的多個層。根據(jù)實施例,掩蔽疊置體190可以包括形成于ild103之上的第一硬掩模層105,例如氮化物或氧化物材料。如上所述,可以基于第一硬掩模層105相對于將在后續(xù)處理操作中形成的其他特征(例如第一和第二電介質(zhì)蓋和/或蝕刻停止襯墊)的蝕刻選擇性來選擇第一硬掩模層105。根據(jù)實施例,可以在一個或多個額外的互連結(jié)構(gòu)(未示出)之上形成ild103,或者可以在器件襯底(例如形成電路(未示出)的半導體襯底)之上形成ild103。
掩蔽疊置體190還可以包括形成于第一硬掩模層105上方的碳硬掩模107。碳硬掩模107可以是適于形成硬掩模層的任何材料,例如非晶硅或碳化硅。硬掩模蝕刻停止層110可以形成于碳硬掩模107上方。根據(jù)本發(fā)明的實施例,硬掩模蝕刻停止層110可以是抗蝕刻材料,例如但不限于tio、zro、aln、zraltio或alo。掩蔽疊置體190還可以包括形成于硬掩模蝕刻停止層110上方的虛設(shè)硬掩模層111。根據(jù)本發(fā)明的實施例,虛設(shè)硬掩模層111可以是適于形成硬掩模層的任何材料,例如非晶硅或碳化硅。根據(jù)實施例,掩蔽疊置體190還可以包括形成于虛設(shè)硬掩模層111上方的抗反射層112,例如非晶硅層??狗瓷鋵?12可以包括在掩蔽疊置體190中,以便提供對形成于抗反射層112上方的掩模層133的圖案化的更好控制。掩模層133可以是通常利用諸如光敏抗蝕劑的光刻工藝來圖案化的材料。如圖3a中所示,掩模層133已經(jīng)被圖案化,以形成用于第一結(jié)構(gòu)的期望形狀,該形狀將被轉(zhuǎn)移到虛設(shè)硬掩模層111中。
現(xiàn)在參考圖3b,已經(jīng)將掩模層133的圖案轉(zhuǎn)移到虛設(shè)硬掩模層111中以形成第一骨干115。本發(fā)明的實施例利用蝕刻工藝(例如現(xiàn)有技術(shù)中公知的濕法或干法蝕刻工藝)將掩模層133的圖案轉(zhuǎn)移到虛設(shè)硬掩模層111中。然后可以去除抗反射涂層112和掩模層133的剩余部分。
接下來在圖3c中,在硬掩模蝕刻停止層110的暴露部分和第一骨干115之上形成間隔體形成層113。間隔體形成層113可以是通常用于形成電介質(zhì)間隔體的材料,例如氧化物或氮化物。然后使用間隔體蝕刻工藝在第一骨干115的每側(cè)上形成間隔體114。實施例包括間隔體蝕刻工藝,其從形成于水平表面上的間隔體形成層113選擇性地去除材料,從而留下沿著第一骨干115的側(cè)壁的間隔體114。在形成間隔體之后,蝕刻掉第一骨干115以留下間隔體114,如圖3d中所示。
現(xiàn)在參考圖3e,間隔體114被用作蝕刻掩模,并且其圖案被轉(zhuǎn)移到硬掩模層107中。在蝕刻工藝之后,硬掩模層107和蝕刻停止層110的部分保留。如本文使用的,硬掩模層107的剩余部分也稱為第二骨干116。實施例利用現(xiàn)有技術(shù)中公知的蝕刻工藝,例如濕法或干法蝕刻工藝來將間隔體114的圖案轉(zhuǎn)移到硬掩模層107中以形成第二骨干116。
現(xiàn)在參考圖3f,然后利用膜108覆蓋第二骨干116。膜108是可以用于形成第二間隔體材料的材料。根據(jù)實施例,膜108可以是硬的共形材料,例如但不限于tio、zro、aln、alo及其組合。根據(jù)本發(fā)明的實施例,用于第二骨干116的材料在蝕刻工藝期間相對于用于第二膜108的材料具有高蝕刻選擇性。根據(jù)這樣的實施例,形成膜108的材料抵抗將容易蝕刻掉骨干116的蝕刻工藝。例如,在第二骨干116由非晶硅制成時,那么可以利用氧化鈦制造膜108。
現(xiàn)在參考圖3g,已經(jīng)執(zhí)行了間隔體蝕刻工藝以便將膜108轉(zhuǎn)變成間隔體109。實施例包括各向異性間隔體蝕刻工藝,其選擇性地去除形成于水平表面上的膜108的部分,由此留下沿著第二骨干116的側(cè)壁的間隔體109。之后,使用第一溝槽蝕刻工藝形成穿過第一硬掩模層105并進入ild103的第一溝槽141。第一溝槽蝕刻工藝利用間隔體109作為掩模,以便在第一溝槽141之間提供適當?shù)拈g距,并形成具有期望寬度w的第一溝槽141。根據(jù)本發(fā)明的實施例,寬度w小于大約30nm。本發(fā)明的額外實施例包括小于15nm的寬度w。在實施例中,第一溝槽141可以具有大約20nm和大約60nm之間的深度。本發(fā)明的額外實施例包括將第一溝槽141形成到大約40nm的深度。
現(xiàn)在參考圖3h,根據(jù)本發(fā)明的實施例,可以實施通孔掩蔽工藝。將碳硬掩模135形成到溝槽141中以及間隔體109上方??梢栽谔加惭谀?35之上形成抗反射涂層131,例如非晶硅。形成通孔掩模133,例如光致抗蝕劑,并使其圖案化以具有形成于第一溝槽141之一上方的掩模開口130,如圖3h中所示。
現(xiàn)在參考圖3i,然后蝕刻掉掩模開口130下方的碳硬掩模135。該蝕刻工藝還蝕刻穿過第一溝槽底部下方的ild103的剩余部分,以形成通孔開口142。通孔開口142可以提供通往ild103下方的層或特征的連接。盡管示出了單個通孔開口142,但實施例還可以包括具有超過一個通孔開口142的互連結(jié)構(gòu)100。
現(xiàn)在參考圖3j,根據(jù)實施例,去除碳硬掩模層135的剩余部分,并可以在第一溝槽141中和上方形成導電層152以形成第一互連線121,并且導電層152可以形成到通孔開口142中以形成第一通孔123。本發(fā)明的實施例包括導電層152,其可以是用于互連線的任何導電金屬,例如銅、鈷、鎢等。實施例包括利用現(xiàn)有技術(shù)公知的沉積工藝向第一溝槽141和通孔開口142中沉積第一金屬,沉積工藝例如但不限于化學氣相沉積(cvd)、原子層沉積(ald)或電鍍。
如圖3k中所示,已經(jīng)使第一互連線121和第一通孔123的頂表面132與間隔體109的頂表面平面化,以便從金屬沉積去除溢出的材料。根據(jù)實施例,可以利用諸如化學機械平面化(cmp)或蝕刻工藝的工藝執(zhí)行平面化。本發(fā)明的額外實施例包括利用平面化工藝去除硬掩模蝕刻停止層110的部分并暴露第二骨干116的部分。
現(xiàn)在參考圖3l,蝕刻掉第二骨干116。根據(jù)實施例,間隔體109的剩余部分提供了掩蔽層,用于蝕刻形成到ild103的先前位于第二骨干116下面的部分中的第二溝槽144。根據(jù)實施例,第二溝槽144的深度可以大體上類似于第一溝槽的深度。根據(jù)替代的實施例,第二溝槽144的深度可以大于或小于第一溝槽的深度。
現(xiàn)在參考圖3m,根據(jù)本發(fā)明的實施例,可以實施第二通孔圖案化工藝。將碳硬掩模135形成到第二溝槽144中以及間隔體109上方??梢栽谔加惭谀?35之上形成抗反射涂層131,例如非晶硅。諸如光敏抗蝕劑或其他掩蔽材料的通孔掩模133被形成并圖案化為具有形成于一個或多個第二溝槽144上方的掩模開口130?,F(xiàn)在參考圖3n,蝕刻掉掩模開口130下面的碳硬掩模135和第二溝槽144下面的ild103的部分以形成通孔開口145。通孔開口145可以提供通往ild103下方的層或特征(未示出)的連接。在形成通孔開口145之后,去除剩余的碳硬掩模135、抗反射涂層131和掩蔽材料133,如圖3o中所示。
現(xiàn)在參考圖3p,根據(jù)實施例,將犧牲硬掩模材料162沉積到第二溝槽144和通孔開口145中。在實施例中,可以沉積犧牲硬掩模材料162以使硬掩模材料覆蓋所有暴露表面,之后,可以往回拋光過載的沉積物以具有與間隔體109的頂表面大體上共面的頂表面163。
之后,根據(jù)本發(fā)明實施例,在圖3q中,可以使第一互連線121和第一通孔123凹陷到第一硬掩模層105下方以形成第一凹陷171。根據(jù)實施例,凹陷可以導致頂表面132定位于第一硬掩模層105的頂表面下方。根據(jù)額外的實施例,頂表面132與ild103的頂表面大體上共面,或凹陷到ild103的頂表面下方。實施例包括利用濕法或干法蝕刻工藝使第一互連線121凹陷。
現(xiàn)在參考圖3r,在暴露表面之上形成蝕刻停止襯墊136。在實施例中,在第一互連線121和第一通孔123的頂表面132之上并沿著第一凹陷171的側(cè)壁形成蝕刻停止襯墊136。根據(jù)實施例,蝕刻停止襯墊可以具有小于大約5nm的厚度。額外的實施例包括厚度在大約2nm和大約3nm之間的蝕刻停止襯墊136。例如,可以利用原子層沉積(ald)工藝形成蝕刻停止襯墊。
在互連線和通孔的頂表面132之上形成蝕刻停止襯墊136保護導電材料不受損傷,例如如果不保護頂表面132,則在后續(xù)處理操作中可能發(fā)生氧化。不過,如果后續(xù)處理不會損傷互連線,則可以任選地省去蝕刻停止襯墊136。這樣的實施例然后會遵循結(jié)合其余的圖3s-3x所述的大體上相同的處理操作,并且會獲得大體上類似于上文結(jié)合圖1c所述的互連結(jié)構(gòu)100c的互連結(jié)構(gòu)。
在實施例中,用于形成蝕刻停止襯墊136的材料是相對于將在后續(xù)處理操作中形成的第一和第二電介質(zhì)蓋的其他材料被選擇性蝕刻的材料。例如,第一和第二電介質(zhì)蓋可以是可以被干法蝕刻的材料,而蝕刻停止襯墊136是抵抗干法蝕刻、但可以利用濕法蝕刻來選擇性去除的材料。例如,蝕刻停止襯墊136可以是氧化鋁、氧化鉿等。
再次參考圖3r,可以將電介質(zhì)層155沉積到第一凹陷171中以及蝕刻停止襯墊136之上。例如,可以利用cvd、pvd或旋涂工藝沉積電介質(zhì)層155。之后,可以使電介質(zhì)層155凹陷,以使第一電介質(zhì)蓋125保留在第一互連線121和第一通孔123上方的第一凹陷171中,如圖3s中所示。根據(jù)所示實施例,利用蝕刻工藝使電介質(zhì)層155凹陷。在實施例中,蝕刻工藝對電介質(zhì)層155是選擇性的,并且使得蝕刻停止襯墊136大體上不變。根據(jù)額外的實施例,可以利用諸如cmp的拋光工藝使電介質(zhì)層155凹陷。在這樣的實施例中,還可以去除蝕刻停止襯墊136、間隔體109和犧牲硬掩模層162的部分。本發(fā)明的實施例可以將諸如sioxcynz、非導電金屬氧化物或金屬氮化物的材料用于第一電介質(zhì)蓋125。本發(fā)明的額外實施例可以選擇用于第一電介質(zhì)蓋125的材料,其具有高的相對于將在后續(xù)處理操作中形成的蝕刻停止層105和第二電介質(zhì)蓋126的蝕刻選擇性。
現(xiàn)在參考圖3t,可以去除間隔體109之上形成的蝕刻停止襯墊136的部分,如果該部分先前未被去除。例如,可以利用諸如cmp的拋光工藝去除蝕刻停止襯墊。在實施例中,可以利用蝕刻工藝去除蝕刻停止襯墊136,該蝕刻工藝選擇性地去除蝕刻停止襯墊136而不去除相當大量的間隔體109或第一電介質(zhì)蓋125。一旦去除了蝕刻停止襯墊136,就暴露出犧牲硬掩模162。實施例然后可以包括去除暴露的犧牲硬掩模162,以便對開口144和第二通孔開口145重新開口。例如,可以利用蝕刻或灰化工藝去除犧牲硬掩模162。
現(xiàn)在參考圖3u,將金屬層沉積到暴露的開口144和145中,并可以往回拋光任何過載的沉積物以形成第二互連122和第二通孔124。在實施例中,金屬層可以是用于形成第一互連122和第一通孔123的相同的金屬。在額外的實施例中,金屬可以不是用于第一互連122和第一通孔123的相同的金屬。例如,金屬可以是通常用于互連線的任何金屬,例如銅、鈷、鎢等。如圖3u中所示,用于去除過載的沉積物的拋光工藝還可以去除間隔體109的剩余部分。
現(xiàn)在參考圖3v,可以使第二互連122和第二通孔124的頂表面132凹陷到硬掩模層105的底表面128下方,以形成第二凹陷172。在實施例中,第二互連122和第二通孔124的頂表面132可以與第一互連121和第一通孔123的頂表面132大體上共面。在額外的實施例中,可以使第二互連122和第二通孔124的頂表面132凹陷,以使他們在第一互連121和第一通孔123的頂表面132上方或下方。
現(xiàn)在參考圖3w,根據(jù)實施例,在暴露表面之上沉積蝕刻停止襯墊136。如所示,可以在第一電介質(zhì)蓋125的頂表面134之上形成蝕刻停止襯墊136,蝕刻停止襯墊136也可以在第二互連線122和第二通孔124上方排列第二凹陷172。蝕刻停止襯墊136可以大體上類似于在圖2r的描述中公開的處理操作中沉積的蝕刻停止襯墊136。盡管可以在一個或多個不同處理操作期間沉積蝕刻停止襯墊136,但本文可以將整個蝕刻停止襯墊136稱為單個特征。不過,要認識到,本發(fā)明的實施例還可以利用包括在不同沉積工藝期間被沉積而導致的不同材料、組分和/或厚度的蝕刻停止襯墊136。
圖3w還示出了將第二電介質(zhì)層156沉積到第二互連線122和第二通孔124上方的第二凹陷172中。在實施例中,可以利用cvd、pvd或旋涂工藝沉積第二電介質(zhì)層156。本發(fā)明的實施例可以將諸如sioxcynz、非導電金屬氧化物或金屬氮化物的材料用于第二電介質(zhì)蓋126。本發(fā)明的額外實施例可以選擇用于第二電介質(zhì)蓋126的材料,其相對于第一硬掩模層105、第一電介質(zhì)蓋125和/或蝕刻停止襯墊136具有高蝕刻選擇性。
之后,在圖3x中,可以往回拋光或蝕刻第二電介質(zhì)層156的過載的沉積物以形成第二電介質(zhì)蓋126。在實施例中,第二電介質(zhì)蓋126的頂表面134與蝕刻停止襯墊136的頂表面大體上共面。如所示,蝕刻停止襯墊136可以完全包圍第一電介質(zhì)蓋125(即,圍繞第一電介質(zhì)蓋125的頂表面、底表面和側(cè)壁),并部分包圍第二電介質(zhì)蓋126(即在第二電介質(zhì)蓋126的底表面和側(cè)壁之上)。要認識到,本發(fā)明的實施例還包括比圖3x中所示的包圍更多表面或更少表面的蝕刻停止襯墊136,例如,圖1b和1c中所示的互連結(jié)構(gòu)。在已經(jīng)形成蝕刻停止襯墊136之后,本發(fā)明的實施例可以包括在互連結(jié)構(gòu)之上沉積第二電介質(zhì)層180。
現(xiàn)在參考圖4a-4d,根據(jù)實施例,示出了用于形成互連結(jié)構(gòu)的方法,該互連結(jié)構(gòu)包括第一和第二電介質(zhì)蓋125、126之上的蝕刻停止襯墊。形成圖4a中所示結(jié)構(gòu)的處理大體上類似于結(jié)合圖3a-3w所示出并描述的處理操作,并且因此將不會在此重復。
現(xiàn)在參考圖4b,可以往回拋光電介質(zhì)層156的過載的沉積物以形成第二電介質(zhì)蓋126。例如,可以利用cmp工藝往回拋光電介質(zhì)層。如所示,拋光工藝還可以去除蝕刻停止襯墊136的形成在第一電介質(zhì)蓋125和第一硬掩模層105之上的部分。
之后,在圖4c中,在第一硬掩模層105、第一電介質(zhì)蓋125和第二電介質(zhì)蓋126的頂表面之上沉積蝕刻停止襯墊136??梢栽谖g刻停止襯墊136之上沉積電介質(zhì)材料以形成第二電介質(zhì)層180,如圖4d中所示。
圖5示出了包括本發(fā)明的一個或多個實施例的內(nèi)插器1000。內(nèi)插器1000是用于將第一襯底1002橋接到第二襯底1004的居間襯底。第一襯底1002可以是例如集成電路管芯。第二襯底1004例如可以是存儲器模塊、計算機母板或另一個集成電路管芯。通常,內(nèi)插件1000的目的是將連接擴展到更寬間距或?qū)⑦B接重新布線到不同連接。例如,內(nèi)插器1000可以將集成電路管芯耦合到球柵陣列(bga)1006,球柵陣列接下來可以被耦合到第二襯底1004。在一些實施例中,第一和第二襯底1002/1004附接到內(nèi)插器1000的相對側(cè)。在其他實施例中,第一和第二襯底1002/1004附接到內(nèi)插件1000的同一側(cè)。并且在其他實施例中,通過內(nèi)插件1000互連三個或更多襯底。
內(nèi)插器1000可以由環(huán)氧樹脂、玻璃纖維加強的環(huán)氧樹脂、陶瓷材料或諸如聚酰亞胺的聚合物材料形成。在其他實施方式中,內(nèi)插器可以由交替的剛性或柔性材料形成,其可以包括上述用于半導體襯底中的相同材料,例如硅、鍺和其他iii-v族和iv族材料。
內(nèi)插器可以包括金屬互連件1008和通孔1010,包括但不限于穿硅通孔(tsv)1012。內(nèi)插器1000還可以包括嵌入式器件1014,包括無源和有源器件。這樣的器件包括但不限于電容器、去耦電容器、電阻器、電感器、保險絲、二極管、變壓器、傳感器和靜電放電(eds)器件。也可以在內(nèi)插器1000上形成更復雜的器件,例如射頻(rf)器件、功率放大器、功率管理器件、天線、陣列、傳感器和mems器件。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,本文公開的用于形成包括交替的電介質(zhì)蓋和蝕刻停止襯墊的互連結(jié)構(gòu)的設(shè)備或工藝可以用于制造內(nèi)插器1000或制造嵌入式器件1014。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的計算裝置1200。計算裝置1200可以包括若干部件。在一個實施例中,這些部件附接到一個或多個母板。在替代的實施例中,這些部件被制造到單個芯片上系統(tǒng)(soc)管芯上而不是母板上。計算裝置1200中的部件包括但不限于集成電路管芯1202和至少一個通信芯片1208。在一些實施方式中,將通信芯片1208制造為集成電路管芯1202的一部分。集成電路管芯1202可以包括cpu1204以及常常用作高速緩沖存儲器的管芯上存儲器1206,可以通過諸如嵌入式dram(edram)或自旋轉(zhuǎn)移矩存儲器(sttm或sttm-ram)的技術(shù)來提供管芯上存儲器1206。
計算裝置1200可以包括可以或可以不物理和電耦合到母板或制造于soc管芯內(nèi)的其他部件。這些其他部件包括但不限于易失性存儲器1210(例如,dram)、非易失性存儲器1212(例如,rom或閃速存儲器)、圖形處理單元1214(gpu)、數(shù)字信號處理器1216、密碼處理器1242(在硬件內(nèi)執(zhí)行密碼算法的專用處理器)、芯片組1220、天線1222、顯示器或觸摸屏顯示器1224、觸摸屏控制器1226、電池1228或其他電源、功率放大器(未示出)、全球定位系統(tǒng)(gps)裝置1228、羅盤1230、運動協(xié)處理器或傳感器1232(可以包括加速度計、陀螺儀和羅盤)、揚聲器1234、相機1236、用戶輸入裝置1238(例如鍵盤、鼠標、觸筆和觸控板)和大容量存儲裝置1240(例如硬盤驅(qū)動器、光盤(cd)、數(shù)字多用盤(dvd)等)。
通信芯片1208實現(xiàn)了用于往返于計算裝置1200傳輸數(shù)據(jù)的無線通信。術(shù)語“無線”及其派生詞可以用于描述可以通過使用經(jīng)調(diào)制的電磁輻射經(jīng)由非固體介質(zhì)來傳送數(shù)據(jù)的電路、裝置、系統(tǒng)、方法、技術(shù)、通信信道等。該術(shù)語并非暗示相關(guān)聯(lián)的裝置不包含任何導線,盡管在一些實施例中它們可能不包含。通信芯片1208可以實施若干無線標準或協(xié)議中的任一種,包括但不限于wi-fi(ieee802.11族)、wimax(ieee802.16族)、ieee802.20、長期演進(lte)、ev-do、hspa+、hsdpa+、hsupa+、edge、gsm、gprs、cdma、tdma、dect、藍牙、其衍生物,以及被指定為3g、4g、5g和更高代的任何其他無線協(xié)議。計算裝置1200可以包括多個通信芯片1208。例如,第一通信芯片1208可以專用于較短距離的無線通信,例如wi-fi和藍牙,第二通信芯片1208可以專用于較長距離的無線通信,例如gps、edge、gprs、cdma、wimax、lte、ev-do等。
計算裝置1200的處理器1204包括一個或多個器件,例如耦合到形成于根據(jù)本發(fā)明的實施例的互連結(jié)構(gòu)中的一個或多個互連線的晶體管,所述互連結(jié)構(gòu)包括交替的電介質(zhì)蓋和蝕刻停止襯墊。術(shù)語“處理器”可以指處理來自寄存器和/或存儲器的電子數(shù)據(jù)以將該電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以存儲在寄存器和/或存儲器中的其他電子數(shù)據(jù)的任何裝置或裝置的一部分。
通信芯片1208也可以包括一個或多個器件,例如耦合到形成于根據(jù)本發(fā)明的實施例的互連結(jié)構(gòu)中的一個或多個互連線的晶體管,所述互連結(jié)構(gòu)包括交替的電介質(zhì)蓋和蝕刻停止襯墊。
在其他實施例中,計算裝置1200內(nèi)容納的另一個部件可以包含一個或多個器件,例如耦合到形成于根據(jù)本發(fā)明的實施例的互連結(jié)構(gòu)中的一個或多個互連線的晶體管,所述互連結(jié)構(gòu)包括交替的電介質(zhì)蓋和蝕刻停止襯墊。
在各實施例中,計算裝置1200可以是膝上型計算機、上網(wǎng)本計算機、筆記本計算機、超級本計算機、智能電話、平板計算機、個人數(shù)字助理(pda)、超級移動pc、移動電話、臺式計算機、服務(wù)器、打印機、掃描儀、監(jiān)視器、機頂盒、娛樂控制單元、數(shù)字相機、便攜式音樂播放器或數(shù)字視頻記錄器。在其他實施方式中,計算裝置1200可以是處理數(shù)據(jù)的任何其他電子裝置。
例示的本發(fā)明的實施方式的以上描述,包括摘要中描述的內(nèi)容,并非旨在是窮舉的或?qū)⒈景l(fā)明限制到所公開的精確形式。盡管出于例示的目的在本文中描述了本發(fā)明的具體實施方式和示例,但如相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的,在本發(fā)明的范圍內(nèi),各種等價修改都是可能的。
可以根據(jù)以上詳細描述對本發(fā)明做出這些修改。以下權(quán)利要求中使用的術(shù)語不應被解釋為將本發(fā)明限制到說明書和權(quán)利要求中公開的具體實施方式。相反,本發(fā)明的范圍要完全由以下權(quán)利要求確定,權(quán)利要求要根據(jù)權(quán)利要求解釋所建立的基本原則來解釋。
本發(fā)明的實施例可以包括一種互連結(jié)構(gòu),包括:層間電介質(zhì)(ild),所述層間電介質(zhì)具有在ild的頂表面之上的第一硬掩模層;ild中的一個或多個第一互連線,其中第一電介質(zhì)蓋在每個所述第一互連線的頂表面上方;ild中的與所述第一互連線布置成交替圖案的一個或多個第二互連線,其中第二電介質(zhì)蓋在每個所述第二互連線的頂表面上方;以及第一電介質(zhì)蓋的頂表面之上的蝕刻停止襯墊。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),其中蝕刻停止襯墊將第一電介質(zhì)蓋與第一互連線分開。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),其中蝕刻停止襯墊將第二電介質(zhì)蓋與第二互連線分開,并且其中還沿第二電介質(zhì)蓋的側(cè)壁并在第一硬掩模層的頂表面之上形成蝕刻停止襯墊。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),其中蝕刻停止襯墊形成于第二電介質(zhì)蓋的頂表面之上。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),其中蝕刻停止襯墊是在蝕刻停止襯墊蝕刻工藝期間具有10:1或更大的相對于第一電介質(zhì)蓋、第二電介質(zhì)蓋和第一硬掩模層的蝕刻選擇性的材料。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),其中蝕刻停止襯墊蝕刻工藝是濕法蝕刻工藝。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),其中干法蝕刻工藝選擇性地蝕刻第一電介質(zhì)蓋或第二電介質(zhì)蓋中的至少一個。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),其中第一電介質(zhì)蓋是與第二電介質(zhì)蓋不同的材料。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),其中第一電介質(zhì)蓋針對給定蝕刻工藝相對于第二電介質(zhì)蓋具有10:1或更大的蝕刻選擇性。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),還包括穿過ild形成的一個或多個第一通孔,其中第一電介質(zhì)蓋形成于一個或多個第一通孔的頂表面上方。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),還包括穿過ild形成的一個或多個第二通孔,其中第二電介質(zhì)蓋形成于一個或多個第二通孔的頂表面上方。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),其中蝕刻停止襯墊是氧化鋁或氧化鉿材料。額外的實施例還可以包括互連結(jié)構(gòu),其中第一互連線與第二互連線的間隔小于25nm。
本發(fā)明的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,包括:將一個或多個第一溝槽形成到層間電介質(zhì)(ild)中;將第一金屬沉積到所述一個或多個第一溝槽中以形成第一互連線;在第一互連線的頂表面之上形成蝕刻停止襯墊;在形成在第一互連線的頂表面之上的蝕刻停止襯墊上方形成第一電介質(zhì)蓋;以與第一溝槽交替的圖案將一個或多個第二溝槽形成到ild中;將第二金屬設(shè)置到所述一個或多個第二溝槽中以形成第二互連線;在第二互連線的頂表面之上和第一電介質(zhì)蓋的頂表面之上形成蝕刻停止襯墊;以及在第二互連線上方形成第二電介質(zhì)蓋。額外的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,其中形成第一溝槽包括:在ild之上形成的第一硬掩模層上方形成骨干層;在骨干層上形成間隔體,其中第一硬掩模層的一部分保持暴露于間隔體之間;以及蝕刻穿過第一硬掩模層的暴露部分并進入第一硬掩模層的暴露部分下面的ild中。額外的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,其中形成第二溝槽包括:蝕刻穿過骨干層;以及蝕刻穿過第一硬掩模層的部分并進入ild。額外的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,還包括:在將第一金屬沉積到第一溝槽中之前,蝕刻穿過形成于一個或多個所述第一溝槽下面的ild的部分;以及在將第二金屬沉積到第二溝槽中之前,蝕刻穿過一個或多個所述第二溝槽下面的ild的部分。額外的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,其中蝕刻停止襯墊相對于第一電介質(zhì)蓋和第二電介質(zhì)蓋具有10:1或更大的蝕刻選擇性。額外的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,其中第一互連線與第二互連線的間隔小于25nm。額外的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,其中第一和第二蓋是sioxcynz材料、金屬氧化物材料或金屬氮化物材料,并且其中蝕刻停止襯墊是氧化鋁或氧化鉿材料。
本發(fā)明的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,包括:在層間電介質(zhì)(ild)上方形成第一硬掩模層;在第一硬掩模層上方形成骨干硬掩模;在骨干硬掩模的表面和第一硬掩模層的暴露部分之上形成間隔體層;蝕刻穿過間隔體層以沿骨干硬掩模的側(cè)壁形成骨干間隔體;蝕刻穿過第一硬掩模層和ild以將第一溝槽形成到ild中;將第一金屬設(shè)置到所述一個或多個第一溝槽中以形成第一互連線;在第一互連線的頂表面之上形成蝕刻停止襯墊;在第一互連線的頂表面之上形成的蝕刻停止襯墊上方形成第一電介質(zhì)蓋;蝕刻穿過骨干硬掩模以及骨干硬掩模下方的第一硬掩模層和ild的部分以形成第二溝槽;將第二金屬設(shè)置到所述一個或多個第二溝槽中以形成第二互連線;在第二互連線的頂表面之上和第一電介質(zhì)蓋的頂表面之上形成蝕刻停止襯墊;在第二互連線上方形成第二電介質(zhì)蓋;以及去除骨干間隔體。額外的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,其中蝕刻停止襯墊在蝕刻停止襯墊蝕刻工藝期間相對于第一電介質(zhì)蓋和第二電介質(zhì)蓋具有10:1或更大的蝕刻選擇性。額外的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,其中蝕刻停止襯墊蝕刻工藝是濕法蝕刻工藝。額外的實施例還可以包括一種形成互連件的方法。額外的實施例還可以包括一種形成互連件的方法,其中第一和第二電介質(zhì)蓋為sioxcynz材料、金屬氧化物材料或金屬氮化物材料,并且其中蝕刻停止襯墊是氧化鋁或氧化鉿材料。