本申請要求于2015年6月29日在韓國知識產權局(KIPO)提交的韓國專利申請No.10-2015-0091946的優(yōu)先權,該申請的內容以引用方式全文并入本文中。
技術領域
示例實施例涉及布線結構及其形成方法,和/或涉及包括該布線結構的半導體器件。
背景技術:
可通過以下步驟形成布線下方的過孔:在絕緣夾層上形成具有開口的蝕刻掩模;利用蝕刻掩模蝕刻絕緣夾層以形成導通孔;以及利用導電材料填充導通孔??梢砸韵鄬Φ偷拿芏刃纬傻膶卓尚纬蔀榫哂斜任g刻掩模中的開口的尺寸更小的尺寸,因此填充導通孔的過孔和接觸該過孔的布線會以小面積彼此接觸,其會增大它們之間的電阻。
技術實現(xiàn)要素:
示例實施例提供了一種具有低電阻的布線結構。
示例實施例提供了一種形成具有低電阻的布線結構的方法。
示例實施例提供了一種包括具有低電阻的布線結構的半導體器件。
示例實施例涉及一種形成布線結構的方法。在示例方法中,可制造包括第一開口的第一掩模。第一開口可包括第一部分和第二部分。第一部分可沿著第二方向延伸,第二部分可沿著與第二方向交叉的第一方向延伸并且與第一部分連通。可設計第二掩模包括第二開口和多個第三開口。第二開口可與第一開口的第一部分至少部分地豎直地重 疊,并且第三開口中的每一個可與第一開口的第二部分至少部分地豎直地重疊??蓪⒌诙谀V圃鞛榘ㄍㄟ^擴大第二開口獲得的第四開口。第四開口可與第一開口的第一部分與第二部分之間的邊界至少部分地豎直地重疊。可利用制造的第一掩模和第二掩模蝕刻襯底上的絕緣夾層,以在絕緣夾層的下部形成第一導通孔和第二導通孔以及在絕緣夾層的上部形成溝槽。第一導通孔和第二導通孔可分別對應于第四開口和第三開口,并且溝槽可對應于第一開口并且與第一導通孔和第二導通孔連通??尚纬傻谝贿^孔和第二過孔以及布線。第一過孔和第二過孔可分別填充第一導通孔和第二導通孔,并且布線可填充溝槽。
在示例實施例中,相鄰的第三開口之間的距離可小于第二開口與第三開口之間的最短距離。
在示例實施例中,第二開口可包括多個第二開口。相鄰的第二開口之間的第一距離可大于相鄰的第三開口之間的第二距離。
在示例實施例中,第一距離可等于或大于第二距離的約十倍。
在示例實施例中,第二開口可沿著第一方向和第二方向中的至少一個方向擴大。
在示例實施例中,當蝕刻絕緣夾層以形成第一導通孔和第二導通孔以及溝槽時,可利用第一掩模和第二掩模在絕緣夾層上形成第一蝕刻掩模和第二蝕刻掩模??衫玫谝晃g刻掩模和第二蝕刻掩模蝕刻絕緣夾層的上部??扇コ诙g刻掩模??衫玫谝晃g刻掩模蝕刻絕緣夾層的上部和下部。
在示例實施例中,當利用第一蝕刻掩模和第二蝕刻掩模蝕刻絕緣夾層的上部時,可蝕刻與第一開口和第三開口共同重疊或者與第一開口和第四開口共同重疊的絕緣夾層的一部分。
在示例實施例中,可部分地蝕刻與第一開口和第四開口共同重疊的絕緣夾層的那部分,以形成第一導通孔。
在示例實施例中,在平面圖中,第一導通孔的面積可等于或大于與第一開口和第二開口共同重疊的一部分的面積。
在示例實施例中,在平面圖中,溝槽可形成為對應于第一開口,在第一開口的第一部分與第二部分之間的邊界處的溝槽的拐角可具 有圓形。
在示例實施例中,在平面圖中,溝槽的圓形可具有從其突出的突起。
在示例實施例中,第一導通孔可與溝槽的圓形至少部分地豎直地重疊。
在示例實施例中,第一方向和第二方向可實質上以直角彼此交叉。
在示例實施例中,當形成第一過孔和第二過孔以及布線時,可在第一導通孔和第二導通孔以及溝槽的內壁、絕緣夾層和第一蝕刻掩模上形成阻擋層??稍谧钃鯇由闲纬山饘賹右蕴畛涞谝粚缀偷诙滓约皽喜邸?蓪⒔饘賹雍妥钃鯇悠教够敝量杀┞冻鼋^緣夾層的頂表面。
示例實施例涉及一種形成布線結構的方法。在示例方法中,可制造包括第一開口的第一掩模。第一開口可包括第一部分和第二部分。第一部分可沿著第二方向延伸,第二部分可沿著與第二方向交叉的第一方向延伸并且與第一部分連通??稍O計包括多個第二開口和多個第三開口的第二掩模。第二開口可在第一區(qū)中具有第一密度,第三開口可在第二區(qū)中具有大于第一密度的第二密度。第二開口中的至少一個可與第一開口的第一部分重疊,第三開口中的至少一個可與第一開口的第二部分重疊??蓪⒌诙谀V圃鞛榘ㄍㄟ^擴大第二開口獲得的多個第四開口。通過擴大第二開口中的至少一個形成的第四開口中的至少一個可與第一開口的第一部分重疊,其與第一開口的第一部分與第二部分之間的邊界重疊??衫弥圃斓牡谝谎谀:偷诙谀Ng刻襯底上的絕緣夾層,以形成導通孔和與導通孔的上部連通的溝槽??尚纬蛇^孔和布線。過孔可分別填充導通孔,并且布線可填充溝槽。
在示例實施例中,第二密度可為等于或大于第一密度的約十倍。
在示例實施例中,可通過沿著第一方向和第二方向中的至少一個方向擴大第二開口中的每一個形成第四開口中的每一個或者一個或多個。
在示例實施例中,當利用制造的第一掩模和第二掩模蝕刻絕緣 夾層以形成導通孔和溝槽時,可利用第一掩模和第二掩模在絕緣夾層上形成第一蝕刻掩模和第二蝕刻掩模??衫玫谝晃g刻掩模和第二蝕刻掩模來蝕刻絕緣夾層的上部??扇コ诙g刻掩模??衫玫谝晃g刻掩模來蝕刻絕緣夾層的上部和下部。
在示例實施例中,在平面圖中,溝槽可形成為對應于第一開口,并且第一開口的第一部分與第二部分之間的邊界處的溝槽的拐角可具有圓形。
在示例實施例中,在平面圖中,溝槽的圓形可具有從中突出的突起。
示例實施例涉及一種布線結構。該布線結構可包括絕緣夾層、布線和過孔結構。絕緣夾層可形成在襯底上。布線可形成在絕緣夾層的上部中,并且可包括第一部分和第二部分。第一部分可沿著第二方向延伸,第二部分可沿著與第二方向交叉的第一方向延伸,并且連接至第一部分。第一部分和第二部分彼此連接之處的布線的拐角可具有圓形。過孔結構可形成在絕緣夾層的下部中。過孔結構可包括第一過孔和第二過孔。第一過孔可在第一區(qū)中具有第一密度,并且第一過孔中的至少一個可接觸布線的第一部分的底部。第二過孔可在第二區(qū)具有大于第一密度的第二密度,并且第二過孔中的至少一個可接觸布線的第二部分的底部。接觸布線的第一部分的底部的第一過孔中的至少一個可至少部分地接觸布線的圓角。
在示例實施例中,在平面圖中,第一過孔中的至少一個的拐角的圓形可對應于布線的拐角的圓形。
在示例實施例中,布線的圓角可包括在平面圖中從其突出的突起。
在示例實施例中,第一過孔中的至少一個可鄰近于布線的圓角的突起,但是可不接觸突起的底部。
在示例實施例中,在平面圖中,接觸布線的第一部分的底部的第一過孔中的至少一個的面積可等于或大于接觸布線的第二部分的底部的第二過孔中的至少一個的面積。
在示例實施例中,第二密度可等于或大于第一密度的約十倍。
在示例實施例中,第一方向和第二方向可實質上以直角彼此交叉。
在示例實施例中,接觸布線的第一部分的底部的第一過孔中的至少一個可包括第一金屬圖案和覆蓋第一金屬圖案的底部和側壁的第一阻擋圖案。接觸布線的第二部分的底部的第二過孔中的至少一個可包括第二金屬圖案和覆蓋第二金屬圖案的底部和側壁的第二阻擋圖案。布線可包括第三金屬圖案和覆蓋第三金屬圖案的底部的一部分和側壁的第三阻擋圖案。
在示例實施例中,第一阻擋圖案至第三阻擋圖案可包括實質上相同的材料,并且第一金屬圖案至第三金屬圖案可包括實質上相同的材料。
示例實施例涉及一種布線結構。所述示例布線結構可包括有源鰭、柵極結構、源極/漏極層、接觸插塞、第一絕緣夾層結構、第二絕緣夾層、布線和過孔結構。有源鰭可形成在襯底上,并且可從襯底上的隔離圖案部分地突出并且沿著第一方向延伸。柵極結構可形成在有源鰭和隔離圖案上,并且可沿著與第一方向交叉的第二方向延伸。源極/漏極層可形成在鄰近于柵極結構的有源鰭的一部分上。接觸插塞可形成在源極/漏極層上。第一絕緣夾層結構可包含柵極結構、源極/漏極層和接觸插塞。第二絕緣夾層可形成在第一絕緣夾層結構上。布線可形成在第二絕緣夾層的上部中,并且可包括第一部分和第二部分。第一部分可沿著第四方向延伸,并且第二部分可沿著與第四方向交叉的第三方向延伸并且連接至第一部分。第一部分和第二部分可彼此連接之處的布線的拐角可具有圓形。過孔結構可形成在第二絕緣夾層的下部中,并且可包括第一過孔和第二過孔。第一過孔可在第一區(qū)中具有第一密度,并且第一過孔中的至少一個可接觸布線的第一部分的底部。第二過孔可在第二區(qū)中具有大于第一密度的第二密度,并且第二過孔中的至少一個可接觸布線的第二部分的底部。接觸布線的第一部分的底部的第一過孔中的至少一個可至少部分地接觸布線的圓角。
在示例實施例中,在平面圖中,第一過孔中的至少一個的拐角 的圓形可對應于布線的拐角的圓形。
在示例實施例中,布線的圓角可包括在平面圖中從其突出的突起。
在示例實施例中,第一過孔中的至少一個可鄰近于布線的圓角的突起,但是可不接觸突起的底部。
在示例實施例中,在平面圖中,接觸布線的第一部分的底部的第一過孔中的至少一個的面積可等于或大于接觸布線的第二部分的底部的第二過孔中的至少一個的面積。
在示例實施例中,第一方向和第三方向可實質上彼此平行,第二方向和第四方向可實質上彼此平行,并且第一方向和第二方向可實質上以直角彼此交叉。
示例實施例涉及一種半導體器件,該半導體器件包括:襯底上的絕緣夾層;絕緣夾層中的布線,所述布線包括沿著第一方向延伸的第一部分、沿著第二方向延伸的第二部分和將第一部分與第二部分連接的彎曲部分;以及布線與襯底之間的絕緣夾層中的過孔結構。該過孔結構可包括:至少一個第一過孔,其接觸布線的第一部分,并且至少部分地接觸布線的彎曲部分;以及至少一個第二過孔,其接觸布線的第二部分。
當根據示例實施例形成所述布線結構時,低密度的第一過孔與布置在其上的布線之間的接觸面積可不減小,因此可實現(xiàn)低電阻。
附圖說明
將從以下結合附圖的詳細描述中更清楚地理解示例實施例。各個附圖表示如本文所述的非限制性示例實施例。
圖1是示出根據示例實施例的形成過孔的方法的各階段的流程圖;
圖2至圖15是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖和剖視圖;
圖16至圖18是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖;
圖19至圖21是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖;
圖22至圖39是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖和剖視圖;
圖40至圖45是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖和剖視圖;
圖46至圖55是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖和剖視圖;
圖56至圖61是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖和剖視圖;
圖62至圖89是示出根據示例實施例的制造半導體器件的方法的各階段的平面圖和剖視圖;以及
圖90和圖91分別是示出根據示例實施例的半導體器件的平面圖和剖視圖。
具體實施方式
下文中將參照其中示出了一些示例實施例的附圖更加完全地描述各個示例實施例。然而,本發(fā)明構思可按照許多不同形式實現(xiàn),并且不應理解為限于本文闡述的示例實施例。相反,提供這些示例實施例以使得本說明將是徹底和完整的,并且將把本發(fā)明構思的范圍完全傳遞給本領域技術人員。在圖中,為了清楚起見,可夸大層和區(qū)的尺寸和相對尺寸。
應該理解,當元件或層被稱作“位于”另一元件或層“上”、“連接至”或“結合至”另一元件或層時,其可直接位于所述另一元件或層上、連接至或結合至所述另一元件或層,或者可存在中間元件或層。相反,當元件被稱作“直接位于”另一元件或層“上”、“直接連接至”或“直接結合至”另一元件或層時,不存在中間元件或層。相同標號始終指代相同元件。如本文所用,術語“和/或”包括相關所列項之一或多個的任何和所有組合。此外,應該理解,當一層被稱作“位于”另一層“下方”時,其可直接位于下方或者也可存在一個 或多個中間層。另外,還應該理解,當一層被稱作“位于”兩層“之間”時,其可為所述兩層之間的唯一層,或者也可存在一個或多個中間層。
應該理解,應該理解,雖然本文中可使用術語例如第一、第二、第三、第四等來描述多個元件、組件、區(qū)、層和/或部分,但是這些元件、組件、區(qū)、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語僅用于將一個元件、組件、區(qū)、層或部分與另一區(qū)、層或部分區(qū)分開。因此,下面討論的第一元件、組件、區(qū)、層或部分可被稱作第二元件、組件、區(qū)、層或部分,而不脫離本發(fā)明構思的教導。
為了方便描述,本文中可使用諸如“在……下方”、“在……之下”、“下”、“在……之上”、“上”等的空間相對術語,以描述附圖中所示的一個元件或特征與另一元件或特征的關系。應該理解,空間相對術語旨在涵蓋使用或操作中的裝置的除圖中所示的取向之外的不同取向。例如,如果圖中的裝置顛倒,則被描述為“在其它元件或特征之下”或“在其它元件或特征下方”的元件將因此被取向為“在其它元件或特征之上”。因此,示例術語“在……之下”可涵蓋在……之上和在……之下這兩個取向。裝置可按照其它方式取向(旋轉90度或位于其它取向),并且本文所用的空間相對描述語將相應地解釋。
在繪制的圖中,為了示出清楚,可夸大層和區(qū)的尺寸。相似標號始終指代相似元件。相同標號在說明書中始終指代相同部件。
本文所用的術語僅是為了描述特定示例實施例,并且不旨在限制本發(fā)明構思。如本文所用,除非上下文清楚地指明不是這樣,否則單數形式“一個”、“一”和“該”也旨在包括復數形式。還應該理解,術語“包括”和/或“包括……的”當用于本說明書中時,指明存在所列特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件,但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
本文參照作為理想示例實施例(和中間結構)的示意圖的剖視圖描述示例實施例。這樣,作為例如制造技術和/或公差的結果,可 以預見附圖中的形狀的變化。因此,示例實施例不應被構造為限于本文示出的區(qū)的具體形狀,而是包括例如由制造工藝導致的形狀的偏差。例如,示為矩形的注入區(qū)將通常具有圓形或彎曲特征和/或在其邊緣具有注入濃度的梯度,而非從注入區(qū)至非注入區(qū)二值變化。同樣地,通過注入形成的掩埋區(qū)可在掩埋區(qū)與通過其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)中導致一些注入。因此,圖中示出的區(qū)實際上是示意性的,并且它們的形狀不旨在示出裝置的區(qū)的實際形狀,并且不旨在限制本發(fā)明構思的范圍。
除非另外限定,否則本文中使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發(fā)明構思所屬領域的普通技術人員之一通常理解的含義相同的含義。還應該理解,除非本文中明確這樣定義,否則諸如在通用詞典中定義的諸如概念的那些的術語應該被解釋為具有與它們在相關技術的上下文中的含義一致的含義,而不應該按照理想化或過于正式的含義解釋它們。如本文所用,當諸如“中的至少一個”的表達出現(xiàn)于元件的列表之后時,更改元件的整個列表而不更改列表中的單獨的元件。
當在本說明書中結合數值使用術語“約”或“實質上”時,意指相關的數值包括所列數值的±10%左右的容差。而且,當在本說明書中提到百分比時,其意指這些百分比是基于重量的,即,重量百分比。表達“最高達”包括零至所列上限的量以及它們之間的所有值。當指明范圍時,所述范圍包括它們之間的(諸如以0.1%的增量增加的)所有值。而且,當結合幾何形狀使用詞語“一般”和“實質上”時,其意指不要求該幾何形狀的精度,但是該形狀的自由度在本公開的范圍內。雖然實施例的管狀元件可為圓柱形,但是也考慮其它管橫截面形式,諸如方形、矩形、橢圓形、三角形和其它形狀。
雖然未示出一些剖視圖的對應的平面圖和/或透視圖,但是本文示出的器件結構的剖視圖針對沿著平面圖中將示出的兩個不同方向和/或沿著透視圖中將示出的三個不同方向延伸的多個器件結構提供了支持。所述兩個不同方向可以或可以不彼此正交。所述三個不同方向可包括可以與所述兩個不同方向正交的第三方向。所述多個器件結 構可在相同電子裝置中集成。例如,當在剖視圖中示出一器件結構(例如,存儲器單元結構或晶體管結構)時,電子裝置可包括多個所述器件結構(例如,存儲器單元結構或晶體管結構),如將通過電子裝置的平面圖示出的那樣。所述多個器件結構可按照陣列和/或按照二維圖案排列。
圖1是示出根據示例實施例的形成過孔的方法的各階段的流程圖。
參照圖1,在步驟S10中,可設計具有開口的掩模。
在示例實施例中,掩模可包括第一區(qū)和第二區(qū),并且一個或多個第一開口可形成在第一區(qū)中,一個或多個第二開口可形成在第二區(qū)中。第一開口可在第一區(qū)中以第一密度形成,第二開口可在第二區(qū)中以大于第一密度的第二密度形成。在示例實施例中,第二密度可為第一密度的十倍或更大。
第一開口可以第一距離彼此間隔開,所述第一距離大于第二開口可彼此間隔開的第二距離。
在示例實施例中,第一開口和第二開口中的至少一個可具有實質上相同的尺寸。
在步驟S20中,可將設計的掩模的開口的尺寸擴大。
具體地說,第一區(qū)中的第一開口的尺寸可擴大。也就是說,以相對短的距離彼此間隔開的第二開口的尺寸可保持,而以相對大的距離彼此間隔開的第一開口的尺寸可擴大。
在示例實施例中,第一開口可沿著可實質上平行于掩模的頂表面并且實質上彼此垂直的第一方向和第二方向中的每一個擴大。第一開口沿著第一方向和第二方向的擴大率可彼此實質上相等或不等。
可替換地,第一開口可僅沿著第一方向和第二方向之一擴大。
在步驟S30中,可制造包括具有擴大的尺寸的第一開口和具有原始尺寸的第二開口的掩模。
包括在原始設計的掩模中的第一開口的尺寸可擴大,并且可制造包括擴大的第一開口的真實掩模。
在步驟S40中,可利用制造的真實掩模作為蝕刻掩模蝕刻襯底 上的蝕刻目標層(例如,絕緣夾層上的光致抗蝕劑層)以形成光致抗蝕劑圖案,并且可利用光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模蝕刻絕緣夾層以形成穿過絕緣夾層的導通孔。可將包括在掩模中的第一開口和第二開口轉移至用作蝕刻掩模的光致抗蝕劑圖案。
可將絕緣夾層的通過掩模中包括的第一開口和第二開口暴露出的部分去除,以形成第一導通孔和第二導通孔。也可通過將金屬氮化物層圖案化或旋涂硬掩模(SOH)而非光致抗蝕劑層來形成蝕刻掩模。
在示例實施例中,蝕刻工藝可包括利用蝕刻氣體的干蝕刻工藝。在干蝕刻工藝中,可將絕緣夾層的通過蝕刻掩模中的第一開口和第二開口暴露出的部分去除??梢耘c第二開口中的每一個的尺寸對應地完全蝕刻絕緣夾層的通過第二開口暴露出的部分中的每一個,第二開口可以以相對高的密度形成,同時與第一開口中的每一個的尺寸相比可以僅部分地蝕刻絕緣夾層的通過第一開口暴露出的部分中的每一個,第一開口可以以相對低的密度形成。
在示例實施例中,包括在制造的真實掩模中的第一開口可具有擴大的尺寸,因此,即使僅部分地蝕刻絕緣夾層的通過第一開口暴露出的部分,絕緣夾層的蝕刻的部分的尺寸也可實質上等于原始設計的第一開口的尺寸。也就是說,考慮到絕緣夾層在蝕刻工藝中被蝕刻的那部分可小于蝕刻掩模中的第一開口的原始尺寸的事實,在步驟S20中,可將第一開口的尺寸擴大。
在示例實施例中,在步驟S20中通過充分擴大第一開口的尺寸,在步驟S40中絕緣夾層的去除的部分可實質上等于或大于在步驟S10中設計的第一開口的原始尺寸。因此,當在步驟S10中設計的第一開口和第二開口的尺寸彼此實質上相等時,在步驟S40中可通過去除絕緣夾層的通過第一開口暴露出的部分形成的第一導通孔的尺寸可實質上等于或大于在步驟S40中可通過去除絕緣夾層的通過第二開口暴露出的部分形成的第二導通孔的尺寸。
在步驟S50中,可填充導通孔以形成過孔。
例如,可在第一導通孔和第二導通孔的內壁上形成阻擋層,可在阻擋層上形成導電層以充分填充第一導通孔和第二導通孔,并且可 將導電層和阻擋層平坦化直至可暴露出絕緣夾層的頂表面為止,以形成分別填充第一導通孔和第二導通孔的第一過孔和第二過孔。
通過以上示例工藝,可分別在第一區(qū)和第二區(qū)中以彼此不同的密度形成的第一過孔和第二過孔可以形成為具有實質上相同的尺寸。
圖2至圖15是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖和剖視圖。具體地說,圖2、圖3、圖4、圖7、圖10和圖13是它們的平面圖,而圖5、圖6、圖8、圖9、圖11、圖12、圖14和圖15是它們的剖視圖。圖5、圖8、圖11和圖14分別是沿著對應的平面圖的線A-A’截取的剖視圖,而圖6、圖9、圖12和圖15分別是沿著對應的平面圖的線B-B’截取的剖視圖。
形成布線結構的該示例方法可包括與參照圖1示出的工藝實質上相同或相似的工藝,并且本文省略關于它們的詳細描述。
參照圖2,可設計具有第一開口15的第一掩模(未示出),可設計具有第二開口22和第三開口24的第二掩模20。
第一掩模和第二掩模20中的每一個可包括第一區(qū)I和第二區(qū)II。第一掩模和第二掩模20可彼此豎直地重疊,因此第一掩模和第二掩模20的第一區(qū)I和第二區(qū)II也可彼此豎直地重疊。
第一掩模中的第一開口15可在第一區(qū)I和第二區(qū)II中沿著第一方向延伸,并且可沿著可實質上垂直于第一方向的第二方向具有第一寬度W1。
第二掩模20中的第二開口22和第三開口24可分別形成在第一區(qū)I和第二區(qū)II中。在示例實施例中,一個或多個第二開口22可形成在第一區(qū)I中,并且多個第三開口24可形成在第二區(qū)II中。
當在第一區(qū)I中形成一個第二開口22時,第二開口22與第三開口24之間的最短距離可大于相鄰的第三開口24之間的距離。當形成多個第二開口22時,相鄰的第二開口22之間的距離可大于相鄰的第三開口24之間的距離。
也就是說,第一區(qū)I中的第二開口22的密度可小于第二區(qū)II中的第三開口24的密度。在示例實施例中,第二密度可大于第一密度約十倍。
在示例實施例中,第二開口22沿著第一方向和第二方向可分別具有第二寬度W2和第三寬度W3,第三開口24沿著第一方向和第二方向也可分別具有第二寬度W2和第三寬度W3。然而,本發(fā)明構思可不限于此,第二開口22和第三開口24可具有不同的開口尺寸。
在示例實施例中,第二掩模20中的第二開口22和第三開口24中的每一個可與第一掩模中的第一開口15至少部分地豎直地重疊。在圖中,第二開口22和第三開口24中的每一個沿著第二方向的第三寬度W3大于第一開口15沿著第二方向的第一寬度W1,然而,本發(fā)明構思可不限于此。如果僅第二開口22和第三開口24中的每一個與第一開口15至少部分地重疊,則第二開口22和第三開口24中的每一個沿著第二方向的第三寬度W3可小于第一開口15沿著第二方向的第一寬度W1。
在圖2中,僅示出了與第一開口15至少部分地重疊的第二開口22和第三開口24,然而,本發(fā)明構思可不限于此。如果僅在第一區(qū)I和第二區(qū)II中分別形成多個第二開口22和多個第三開口24,則第二開口22中的至少一個和第三開口24中的至少一個與第一開口15至少部分地重疊,還可在第一區(qū)I和第二區(qū)II中分別形成不與第一開口15重疊的額外的第二開口22和第三開口24。在這種情況下,第一區(qū)I中的第二開口22的第一密度可小于第二區(qū)II中的第三開口24的第二密度。不與第一開口15重疊的額外的第二開口22和第三開口24可與第一掩模中的其它開口(未示出)重疊。
可根據原始設計制造設計的第一掩模。
參照圖3,可將第一區(qū)I中的第二開口22水平地擴大以形成第四開口26,并且可制造具有第四開口26的第二掩模20。
在示例實施例中,可將第二開口22沿著第一方向和第二方向二者擴大以形成第四開口26。因此,第四開口26可具有分別大于第二寬度W2和第三寬度W3的第四寬度W4和第五寬度W5。
第二開口22沿著第一方向和第二方向的擴大率彼此可實質上相等或不等。
參照圖4至圖6,可在襯底100上形成(例如,按次序形成)第 一絕緣夾層110、蝕刻停止層120和第二絕緣夾層130。
襯底100可包括例如硅、鍺、硅-鍺等的半導體材料或者例如GaP、GaAs、GaSb等的III-V半導體化合物。在示例實施例中,襯底100可為絕緣體上硅(SOI)襯底或者絕緣體上鍺(GOI)襯底。
可在可由第一絕緣夾層110覆蓋的襯底100上形成例如柵極結構、柵極間隔件、源極/漏極層、接觸插塞等的各種類型的元件。
第一絕緣夾層110可由例如氧化硅的氧化物形成或者包括該氧化物,蝕刻停止層120可由例如氮化硅的氮化物形成或者包括該氮化物,并且第二絕緣夾層130可由低k電介質材料形成或者包括低k電介質材料,所述低k電介質材料有,例如:摻碳氧化硅(SiCOH)或摻氟氧化硅(F-SiO2)、多孔氧化硅、旋涂有機聚合物或者無機聚合物(例如氫倍半硅氧烷(HSSQ)、甲基倍半硅氧烷(MSSQ))等。在一些實施例中,可不形成蝕刻停止層120。
可利用通過參照圖2示出的工藝制造的第一掩模和通過參照圖3示出的工藝制造的第二掩模20在第二絕緣夾層130上形成(例如按次序形成)第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150。
在示例實施例中,可通過以下步驟形成第一蝕刻掩模140:在第二絕緣夾層130上形成(例如按次序形成)第一蝕刻掩模層和光致抗蝕劑層(未示出);利用第一掩模作為蝕刻掩模來圖案化光致抗蝕劑層,以形成光致抗蝕劑圖案(未示出);以及利用光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模來蝕刻第一蝕刻掩模層。可替換地,可通過以下步驟形成第一蝕刻掩模140:在第二絕緣夾層130上形成第一蝕刻掩模層;直接在第一蝕刻掩模層上形成第一掩模;以及利用第一掩模作為蝕刻掩模來蝕刻第一蝕刻掩模層。
因此,第一蝕刻掩模140可具有對應于第一掩模中的第一開口15的第一開口145。相似地,第二蝕刻掩模150也可具有分別對應于第二掩模20中的第三開口24和第四開口26的第三開口154和第四開口156。在示例實施例中,第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150中的第一開口145、第三開口154和第四開口156的尺寸可分別實質上等于、按照給定比率大于或者小于第一掩模和第二掩模中的第一開 口15、第三開口24和第四開口26的尺寸。下文中,僅將示出其中第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150中的第一開口145、第三開口154和第四開口156的尺寸分別實質上等于第一掩模和第二掩模中的第一開口15、第三開口24和第四開口26的尺寸的情況。
第一開口145可沿著實質上平行于襯底100的頂表面的第一方向在第一區(qū)I和第二區(qū)II中延伸,并且可沿著實質上平行于襯底100的頂表面并且實質上垂直于第一方向的第二方向具有第一寬度W1。第三開口154可沿著第一方向和第二方向分別具有第二寬度W2和第三寬度W3,第四開口156可沿著第一方向和第二方向分別具有第四寬度W4和第五寬度W5。
在示例實施例中,第三開口154和第四開口156沿著第二方向的對應的第三寬度W3和第五寬度W5可大于第一寬度W1,因此可將第一蝕刻掩模140的頂表面部分地暴露出來。
在示例實施例中,第一蝕刻掩模140可由例如氮化鈦、氮化鉭等的金屬氮化物形成或者包括所述金屬氮化物,第二蝕刻掩模150可由例如SOH形成或包括SOH。
參照圖7至圖9,可利用第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150蝕刻第二絕緣夾層130的上部,以形成第一凹槽132和第二凹槽134。
在示例實施例中,可通過蝕刻由第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150中的對應的第一開口145和第四開口156共同暴露的第二絕緣夾層130的一部分來形成第一凹槽132,并且可通過蝕刻由第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150中的對應的第一開口145和第三開口154共同暴露的第二絕緣夾層130的一部分來形成第二凹槽134。
在示例實施例中,蝕刻工藝可包括利用蝕刻氣體的干蝕刻工藝。在干蝕刻工藝中,可與第三開口154中的每一個的尺寸對應地完全蝕刻由可以相對高的密度形成的第三開口154中的每一個暴露的第二絕緣夾層130的一部分,同時與第四開口156中的每一個的尺寸相比時可僅部分地蝕刻由可以相對低的密度形成的第四開口156暴露的第二絕緣夾層130的一部分。
在示例實施例中,第四開口156中的每一個可大于原始設計的 第二開口22中的每一個,因此,第二絕緣夾層130的蝕刻的部分的尺寸可實質上等于或大于原始設計的第二開口22中的每一個的尺寸。
因此,當第一掩模和第二掩模中的第二開口22和第三開口24具有實質上相同尺寸時,可利用第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150形成的第一凹槽132和第二凹槽134可具有實質上相同的尺寸,或者第一凹槽132的尺寸可大于第二凹槽134的尺寸。當第四開口156不顯著大于第二開口22時,第一凹槽132可小于第二凹槽134。
下文中,僅將示出其中第一凹槽132和第二凹槽134具有實質上相同尺寸(也就是說,當第一凹槽132和第二凹槽134中的每一個沿著第一方向和第二方向分別具有第二寬度W2和第一寬度W1時)的示例。
參照圖10至圖12,在去除第二蝕刻掩模150之后,可利用第一蝕刻掩模140來蝕刻第二絕緣夾層130,以在第二絕緣夾層130的上部形成溝槽135以及在第二絕緣夾層130的下部形成第一導通孔136和第二導通孔138。
第一導通孔136和第二導通孔138中的每一個可暴露出蝕刻停止層120的頂表面,并且可進一步蝕刻暴露的蝕刻停止層120以暴露出包含在第一絕緣夾層110中的接觸插塞(未示出)的頂表面。
溝槽135可沿著第一方向延伸,并且可沿著第二方向具有第一寬度W1。第一導通孔136和第二導通孔138中的每一個可形成為沿著第一方向和第二方向分別具有第二寬度W2和第一寬度W1。
參照圖13至圖15,可在溝槽135以及第一導通孔136和第二導通孔138的內壁、接觸插塞的暴露的頂表面和第一蝕刻掩模140上形成阻擋層;可在阻擋層上形成金屬層,以充分填充溝槽135和第一導通孔136和第二導通孔138的其余部分;以及將金屬層和阻擋層平坦化直至到達第二絕緣夾層130的頂表面,以分別在溝槽135以及第一導通孔136和第二導通孔138中形成布線186以及第一過孔182和第二過孔184。也可去除第一蝕刻掩模140。
阻擋層可由例如氮化鉭物、氮化鈦等的金屬氮化物和/或例如鉭、鈦等的金屬形成或包括所述金屬氮化物和/或所述金屬。金屬層可由 例如銅、鋁、鎢等的金屬形成或包括所述金屬。
在示例實施例中,阻擋層可通過化學氣相沉積(CVD)工藝、原子層沉積(ALD)工藝、物理氣相沉積(PVD)工藝等形成,因此阻擋層可保形地形成在溝槽135和第一導通孔136和第二導通孔138的內壁、接觸插塞的暴露的頂表面和第一蝕刻掩模140上??赏ㄟ^在阻擋層上形成種層(未示出)以及執(zhí)行電鍍工藝來形成金屬層。
在形成金屬層之前,還可在阻擋層上形成襯墊(未示出)。襯墊可由例如鈷、釕等形成或包括它們。
在示例實施例中,可通過例如化學機械拋光(CMP)工藝和/或回蝕工藝來執(zhí)行平坦化工藝。
第一過孔182可包括第一金屬圖案172和覆蓋第一金屬圖案172的底和側壁的第一阻擋圖案162,第二過孔184可包括第二金屬圖案174和覆蓋第二金屬圖案174的底和側壁的第二阻擋圖案164。布線186可包括第三金屬圖案176和覆蓋第三金屬圖案166的底部的一部分和側壁的第三阻擋圖案166。
第一金屬圖案172和第三金屬圖案176可堆疊(例如按次序堆疊)以彼此接觸,第一阻擋圖案162和第三阻擋圖案166可堆疊(例如按次序堆疊)以彼此接觸。第二金屬圖案174和第三金屬圖案176可堆疊(例如按次序堆疊)以彼此接觸,第二阻擋圖案164和第三阻擋圖案166可堆疊(例如按次序堆疊)以彼此接觸。
第一過孔182和第二過孔184可形成過孔結構,并且可形成在第二絕緣夾層130的下部。布線186可形成在第二絕緣夾層130的上部以接觸過孔結構,并且布線186和過孔結構可形成布線結構。
如上所示,當形成包括低密度的第一過孔182和高密度的第二過孔184二者的布線結構時,可通過擴大用于形成第二蝕刻掩模150的第二掩模20中的第二開口22來形成用于形成第一過孔182的第二蝕刻掩模150中的第四開口156,因此,即使在利用第二蝕刻掩模150的真實蝕刻工藝中,用于形成第一過孔182的第一導通孔136的尺寸小于第四開口156的尺寸,第一導通孔136的尺寸也可實質上等于或大于原始設計的第二掩模20中的第二開口22的尺寸。因此,低密度 的第一過孔182與疊置在第一過孔182上的布線186之間的接觸面積可不減小,因此可實現(xiàn)低接觸電阻。另外,第一過孔182可形成為具有實質上等于第二過孔184尺寸的尺寸。
現(xiàn)在為止,第一開口至第四開口(15、22、24和26)中的每一個在平面圖中具有矩形形狀,因此第一過孔182和第二過孔184以及布線186中的每一個在平面圖中具有矩形形狀,然而,本發(fā)明構思可不限于此。除矩形形狀之外,第一開口至第四開口(15、22、24和26)中的至少一個可具有例如平行四邊形、橢圓形、圓形等的形狀,因此,第一過孔182和第二過孔184以及布線186中的至少一個可具有對應的形狀。
即使第一開口至第四開口(15、22、24和26)中的一些或全部具有矩形形狀,在利用第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150的真實蝕刻工藝中,第二絕緣夾層130的一些部分被蝕刻以形成溝槽135以及第一導通孔136和第二導通孔138,它們中的每一個可具有圓角或彎曲形狀,因此第一過孔182和第二過孔184以及布線186也可形成為具有圓角或彎曲形狀。
圖16至圖18是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖。形成布線結構的該示例方法可包括與參照圖2至圖15所示的工藝實質上相同或相似的工藝,并且本文省略關于它們的詳細描述。
參照圖16,可執(zhí)行與參照圖2和圖3所示的工藝實質上相同或相似的工藝。因此,可在第一掩模(未示出)中形成第一開口15,可在第二掩模20的第一區(qū)I和第二區(qū)II中分別形成第二開口22和第三開口24,并且可將第二開口22擴大以形成第四開口26。
與圖3不同,可通過僅沿著第一方向擴大第二開口22形成第四開口26。因此,第三開口24沿著第一方向和第二方向可分別具有第二寬度W2和第三寬度W3,第四開口26沿著第一方向和第二方向可分別具有第四寬度W4和第三寬度W3。
參照圖17,可執(zhí)行與參照圖4至圖9所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可在襯底100上形成(例如按次序形成)第一絕緣夾層110、蝕刻停止層120和第二絕緣夾層130,可利用第一掩模和第二掩模20在第二絕緣夾層130上形成第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150,可利用第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150來蝕刻第二絕緣夾層130的上部以形成第一凹槽132和第二凹槽134。
第一凹槽132和第二凹槽134中的每一個沿著第一方向和第二方向可分別具有第二寬度W2和第一寬度W1。
參照圖18,可執(zhí)行與參照圖10至圖15所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,在去除第二蝕刻掩模150之后,可利用第一蝕刻掩模140來蝕刻第二絕緣夾層130,以在第二絕緣夾層130的上部形成溝槽135(參照圖10至圖12)以及在第二絕緣夾層130的下部形成第一導通孔136和第二導通孔138(參照圖10至圖12)。布線186以及第一過孔182和第二過孔184可分別形成在溝槽135以及第一導通孔136和第二導通孔138中。
可以相對低的密度形成的第一過孔182可形成為具有實質上等于或大于可以相對高的密度形成的第二過孔184的面積的面積。因此,第一過孔182與布置在第一過孔182上的布線186之間的接觸面積可不減小,并且可實現(xiàn)低接觸電阻。
圖19至圖21是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖。形成布線結構的該方法可包括與參照圖2至圖15所示的工藝實質上相同或相似的工藝,并且本文省略關于它們的詳細描述。
參照圖19,可執(zhí)行與參照圖2和圖3所示的工藝實質上相同或相似的工藝。因此,可在第一掩模(未示出)中形成第一開口15,可分別在第二掩模20的第一區(qū)I和第二區(qū)II中形成第二開口22和第三開口24,并且可將第二開口22擴大以形成第四開口26。
可通過沿著第一方向和第二方向擴大第二開口22形成第四開口26。然而,與圖3不同的是,可不將彼此相對的第二開口22的兩側擴大,而是可僅將彼此相對的第二開口22的兩側之一擴大。例如, 可沿著第一方向擴大第二開口22的右側,并且可沿著第二方向擴大第二開口22的下側。
在示例實施例中,第二開口22的相對兩側之一沿著圖19中的第一方向和第二方向中的每一個擴大的長度可為第二開口22的相對兩側中的每一個沿著圖3中的第一方向和第二方向中的每一個擴大的長度的約兩倍。因此,第三開口24沿著第一方向和第二方向可分別具有第二寬度W2和第三寬度W3,并且第四開口26沿著第一方向和第二方向可分別具有第四寬度W4和第五寬度W5。
參照圖20,可執(zhí)行與參照圖4至圖9所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
例如,可在襯底100上形成(例如按次序形成)第一絕緣夾層110、蝕刻停止層120和第二絕緣夾層130,可利用第一掩模和第二掩模20在第二絕緣夾層130上形成第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150,并且可利用第一蝕刻掩模140和第二蝕刻掩模150來蝕刻第二絕緣夾層130的上部以形成第一凹槽132和第二凹槽134。
第一凹槽132和第二凹槽134中的每一個沿著第一方向和第二方向可分別具有第二寬度W2和第一寬度W1。然而,第一凹槽132的位置可相對于原始開口22的位置沿著第一方向移動給定距離。
參照圖21,可執(zhí)行與參照圖10至圖15所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
例如,在去除第二蝕刻掩模150之后,可利用第一蝕刻掩模140來蝕刻第二絕緣夾層130以在第二絕緣夾層130的上部形成溝槽135(參照圖10至圖12)以及在第二絕緣夾層130的下部形成第一導通孔136和第二導通孔138(參照圖10至圖12)。布線186以及第一過孔182和第二過孔184可分別形成在溝槽135以及第一導通孔136和第二導通孔138中。
可以相對低的密度形成的第一過孔182可形成為具有實質上等于或大于可以相對高的密度形成的第二過孔184的面積的面積。因此,第一過孔182與布置在第一過孔182上的布線186之間的接觸面積可不減小,并且可實現(xiàn)低接觸電阻。
圖22至圖39是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖和剖視圖。具體地說,圖22、圖23、圖24、圖28、圖32和圖36是它們的平面圖,圖25-圖27、圖29-圖31、圖33-圖35和圖37-圖39是它們的剖視圖。圖25、圖29、圖33和圖37分別是沿著對應的平面圖的線C-C’截取的剖視圖,圖26、圖30、圖34和圖38分別是沿著對應的平面圖的線D-D’截取的剖視圖,并且圖27、圖31、圖35和圖39分別是沿著對應的平面圖的線E-E’截取的剖視圖。
形成布線結構的該方法可包括與參照圖2至圖15所示的工藝實質上相同或相似的工藝,并且本文省略關于它們的詳細描述。
參照圖22,可執(zhí)行與參照圖2所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可在第一掩模(未示出)中形成第一開口35,并且可在第二掩模40的第一區(qū)I和第二區(qū)II中分別形成第二開口42和第三開口44。
第一開口35可包括沿著第二方向延伸的第一部分和沿著實質上垂直于第二方向的第一方向延伸并且與第一部分連通的第二部分。在示例實施例中,第一開口35的第一部分沿著第一方向可具有第一寬度W1,第一開口35的第二部分沿著第二方向可具有第一寬度W1??商鎿Q地,第一開口35的第二部分的寬度可與第一寬度W1不同。下文中,為了方便解釋,將僅示出包括沿著第二方向具有第一寬度W1的第二部分的第一開口35。
第二開口42和第三開口44中的每一個可與第一開口35至少部分地豎直地重疊。具體地說,第二開口42可與第一開口35的第一部分至少部分地豎直地重疊,第三開口44可與第一開口35的第二部分至少部分地豎直地重疊。
第一區(qū)I中的第二開口42的密度可小于第二區(qū)II中的第三開口44的密度。在第一區(qū)I中還可形成不與第一開口35豎直地重疊的其它第二開口(未示出),并且在第二區(qū)II中還可形成不與第一開口35豎直地重疊的其它第三開口(未示出),然而,包括第一區(qū)I 中的所述其它第二開口的第二開口42的總密度可小于包括第二區(qū)II中的所述其它第三開口的第三開口44的總密度。
在示例實施例中,第二開口42沿著第一方向和第二方向可分別具有第二寬度W2和第三寬度W3,并且第三開口44沿著第二方向和第一方向可分別具有第二寬度W2和第三寬度W3。第二開口42的與第一開口35重疊的一部分沿著第一方向可具有第六寬度W6,并且第三開口44的與第一開口35重疊的一部分沿著第二方向可具有第六寬度W6。
在示例實施例中,第二開口42可與第一開口35的第一部分與第二部分之間的邊界鄰近或部分地重疊。
參照圖23,可執(zhí)行與參照圖3所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可將第二開口42擴大以形成第四開口46。
在示例實施例中,可通過沿著第一方向和第二方向二者擴大第二開口42形成第四開口46。可替換地,可通過僅沿著第一方向和第二方向中的一個方向擴大第二開口42形成第四開口46。
第四開口46沿著第一方向和第二方向可分別具有第四寬度W4和第五寬度W5。
參照圖24至圖27,可執(zhí)行與參照圖4至圖6所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可在襯底200上形成(例如按次序形成)第一絕緣夾層210、蝕刻停止層220和第二絕緣夾層230,并且可利用第一掩模和第二掩模40在第二絕緣夾層230上形成第一蝕刻掩模240和第二蝕刻掩模250。
第一蝕刻掩模240中的第一開口245可包括沿著實質上平行于襯底200的頂表面的第二方向延伸的第一部分和沿著實質上平行于襯底200的頂表面并且實質上垂直于第二方向的第一方向延伸并且與第一部分連通的第二部分。在示例實施例中,第一開口245的第一部分沿著第一方向可具有第一寬度W1,并且第一開口245的第二部分沿著第二方向可具有第一寬度W1。
第二蝕刻掩模250中的第三開口254可與第一開口245至少部分地豎直地重疊,并且沿著第二方向和第一方向可分別具有第二寬度W2和第三寬度W3。第四開口256可與第一開口245的第一部分與第二部分之間的邊界鄰近或部分地重疊,并且沿著第一方向和第二方向分別可具有第四寬度W4和第五寬度W5。
在示例實施例中,第四開口256沿著第一方向的第四寬度W4可大于第一開口245沿著第一方向的第一寬度W1,并且第一蝕刻掩模240的頂表面可部分地暴露出來。
參照圖28至圖31,可執(zhí)行與參照圖7至圖9所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可利用第一蝕刻掩模240和第二蝕刻掩模250來蝕刻第二絕緣夾層230的上部,以形成第一凹槽232和第二凹槽234。
第一區(qū)I中的第一凹槽232沿著第一方向和第二方向分別可具有第七寬度W7和第八寬度W8。第二區(qū)II中的第二凹槽234沿著第二方向和第一方向分別可具有第六寬度W6和第三寬度W3。
在示例實施例中,第七寬度W7和第八寬度W8分別可小于第四寬度W4和第五寬度W5,并且可分別大于第六寬度W6和第三寬度W3。
參照圖32至圖35,可執(zhí)行與參照圖10至圖12所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,在去除第二蝕刻掩模250之后,可利用第一蝕刻掩模240來蝕刻第二絕緣夾層230以在第二絕緣夾層230的上部形成溝槽235以及在第二絕緣夾層230的下部形成第一導通孔236和第二導通孔238。
第一導通孔236和第二導通孔238中的每一個可暴露出蝕刻停止層220的頂表面,并且可進一步蝕刻暴露的蝕刻停止層220以暴露出包含在第一絕緣夾層210中的接觸插塞(未示出)。
溝槽235可包括沿著第二方向延伸的第一部分和沿著第一方向延伸并且與第一部分連通的第二部分。溝槽235的第一部分沿著第一方向可具有第一寬度W1,并且溝槽235的第二部分沿著第二方向可具有第一寬度W1。
在第一蝕刻掩模240中的第一開口245的第一部分與第二部分之間的邊界處,通過第一開口245提供至第二絕緣夾層230上的蝕刻氣體的量可不均勻,因此可不根據第一開口245的確切形狀或實質上確切形狀蝕刻第二絕緣夾層230。
具體地說,在第一開口245的第一部分與第二部分之間的邊界中,蝕刻氣體可不充分地提供至第一點M,而蝕刻氣體可過量地提供至第二點N。因此,在平面圖中,溝槽235可具有拐角被磨圓的形狀。
然而,已在參照圖28至圖31所示的工藝中形成的第一凹槽232可在平面圖中具有矩形形狀,因此,與其對應的溝槽235的一部分可具有所述矩形形狀的一部分的形狀。因此,溝槽235的形狀的圓角的一部分可突出以形成突起X。
第一導通孔236沿著第一方向和第二方向分別可具有第七寬度W7和第八寬度W8,第二導通孔238沿著第二方向和第一方向分別可具有第六寬度W6和第三寬度W3。
在示例實施例中,根據溝槽235的圓角形狀,第一導通孔236的拐角的一部分也可具有圓形。具體地說,第一導通孔236可具有與溝槽235的突起X下方的溝槽235的圓角形狀的虛擬延伸部分相似的圓角形狀。因此,溝槽235的突起X可不與下方的第一導通孔236連通。
即使第一導通孔236具有其一部分被磨圓的矩形形狀,第一導通孔236也可具有分別大于第六寬度W6和第三寬度W3的第七寬度W7和第八寬度W8,因此第一導通孔236的面積可實質上等于或大于第二導通孔238的面積。
參照圖36至圖39,可執(zhí)行與參照圖13至圖15所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,布線386以及第一過孔382和第二過孔384可分別形成在溝槽235以及第一導通孔236和第二導通孔238中。
第一過孔382可包括第一金屬圖案372和在第一導通孔236中覆蓋第一金屬圖案372的底部和側壁的第一阻擋圖案362,第二過孔384可包括第二金屬圖案374和在第二導通孔238中覆蓋第二金屬圖 案374的底部和側壁的第二阻擋圖案364。布線386可包括第三金屬圖案376和在溝槽235中覆蓋第三金屬圖案376的底部的一部分和側壁的第三阻擋圖案366。
第一金屬圖案372和第三金屬圖案376可堆疊(例如按次序堆疊)以彼此接觸,第一阻擋圖案362和第三阻擋圖案366可堆疊(例如按次序堆疊)以彼此接觸。第二金屬圖案374和第三金屬圖案376可堆疊(例如按次序堆疊)以彼此接觸,第二阻擋圖案364和第三阻擋圖案366可堆疊(例如按次序堆疊)以彼此接觸。
第一過孔382和第二過孔384可形成過孔結構,并且可形成在第二絕緣夾層230的下部。布線386可形成在第二絕緣夾層230的上部以接觸過孔結構,并且布線386和過孔結構可形成布線結構。
布線386可包括沿著第一方向延伸的第一部分和沿著第二方向延伸的第二部分,并且可在第一部分與第二部分之間的邊界處(即,在其拐角)具有圓形。在示例實施例中,布線386可包括從具有圓形的拐角突出的突起Y。
第一過孔382可部分地接觸布線386的第一部分與第二部分之間的邊界。在示例實施例中,第一過孔382可至少部分地接觸布線386的拐角。第一過孔382可鄰近于布線386的突起Y,然而,可不接觸布線386的突起Y的底部。也就是說,第一過孔382的拐角的圓形可對應于布線386的拐角除突起Y以外的圓形,因此布線386的突起Y的底部可不接觸第一過孔382而是可由第二絕緣夾層230覆蓋。
因此,第一過孔382與布線386之間的接觸面積可具有拐角被磨圓的矩形形狀,因此可小于簡單矩形形狀的面積。然而,在示例實施例中,第一過孔382的第七寬度W7和第八寬度W8可分別大于第二過孔284的第六寬度W6和第三寬度W3,因此第一過孔382與布線386之間的接觸面積可實質上等于或大于第二過孔384與布線386之間的接觸面積。因此,第一過孔382與布置在其上的布線386之間的接觸面積可不減小,這樣可實現(xiàn)低接觸電阻。
圖40至圖45是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖和剖視圖。具體地說,圖40、圖42和圖44是它們 的平面圖,圖41、圖43和圖45是它們的剖視圖。
形成布線結構的該示例方法可包括與參照圖22至圖39所示的工藝實質上相同或相似的工藝,并且本文省略關于它們的詳細描述。
首先,可執(zhí)行與參照圖22至圖27所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
參照圖40和圖41,可執(zhí)行與參照圖28至圖31所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可利用第一蝕刻掩模240和第二蝕刻掩模250來蝕刻第二絕緣夾層230的上部以形成第一凹槽232和第二凹槽234。
然而,第一凹槽232和第二凹槽234中的每一個可包括圓形的拐角。
參照圖42和圖43,可執(zhí)行與參照圖32至圖35所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,溝槽235可形成在第二絕緣夾層230的上部,第一導通孔236和第二導通孔238可形成在第二絕緣夾層230的下部。
溝槽235可包括沿著第二方向延伸的第一部分和沿著第一方向延伸并且與第一部分連通的第二部分。在平面圖中,溝槽235可包括圓形的拐角。與圖32至圖35所示的溝槽不同,溝槽235可不具有從圓角突出的突起。
也就是說,如參照圖40和圖41所示,第一凹槽232可不具有簡單矩形形狀,而是可具有拐角被磨圓的矩形形狀,因此,當溝槽235形成為具有圓形時,可不存在從所述圓形突出的突起。
參照圖44和圖45,可執(zhí)行與參照圖36至圖39所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,布線386以及第一過孔382和第二過孔384可分別形成在溝槽235以及第一導通孔236和第二導通孔238中。
布線386可包括沿著第一方向延伸的第一部分和沿著第二方向延伸的第二部分,并且在第一部分與第二部分之間的邊界(即,在其拐角)處可具有圓形。第一過孔382也可具有對應于布線386的拐角的圓形的圓形。
因此,即使第一過孔382與布線386之間的接觸面積可具有拐角被磨圓的矩形形狀,第一過孔382沿著第一方向和第二方向的對應寬度也可大于第二過孔384的寬度。因此,第一過孔382與布線386之間的接觸面積可實質上等于或大于第二過孔384與布線386之間的接觸面積。
圖46至圖55是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的各階段的平面圖和剖視圖。具體地說,圖46、圖47、圖48、圖50、圖52和圖54是它們的平面圖,圖49、圖51、圖53和圖55是它們的剖視圖。
形成布線結構的該示例方法可包括與參照圖22至圖39所示的工藝實質上相同或相似的工藝,并且本文省略關于它們的詳細描述。
參照圖46,可執(zhí)行與參照圖22所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可在第一掩模(未示出)中形成第一開口35,可在第二掩模40的第一區(qū)I和第二區(qū)II中分別形成第二開口42和第三開口44。
第一開口35可包括沿著第二方向延伸的第一部分和沿著實質上垂直于第二方向的第一方向延伸并且與第一部分連通的第二部分。在示例實施例中,第一開口35的第一部分沿著第一方向可具有第一寬度W1,第一開口35的第二部分沿著第二方向可具有第一寬度W1。第二開口42沿著第一方向和第二方向可分別具有第二寬度W2和第三寬度W3,第三開口44沿著第二方向和第一方向可分別具有第二寬度W2和第三寬度W3。第二寬度W2可大于第一寬度W1。
在示例實施例中,第二開口42和第三開口44中的每一個可與第一開口35至少部分地豎直地重疊。具體地說,第二開口42可與第一開口35的第一部分至少部分地豎直地重疊,并且可暴露出第一掩模的鄰近于第一開口35并且沿著第一方向彼此相對的兩部分。第三開口44可與第一開口35的第二部分至少部分地豎直地重疊,并且可暴露出第一掩模的鄰近于第一開口35并且沿著第二方向彼此相對的兩部分。
與圖22相似,第二開口42可與第一開口35的第一部分與第二部分之間的邊界鄰近或部分地重疊。
參照圖47,可執(zhí)行與參照圖23所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可將第二開口42擴大以形成第四開口46。
在示例實施例中,可通過沿著第一方向和第二方向二者擴大第二開口42形成第四開口46,因此第四開口46沿著第一方向和第二方向可分別具有第四寬度W4和第五寬度W5。
參照圖48和圖49,可執(zhí)行與參照圖24至圖27所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可在襯底200上形成(例如按次序形成)第一絕緣夾層210、蝕刻停止層220和第二絕緣夾層230,可利用第一掩模和第二掩模40在第二絕緣夾層230上形成第一蝕刻掩模240和第二蝕刻掩模250。
參照圖50和圖51,可執(zhí)行與參照圖28至圖31所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可利用第一蝕刻掩模240和第二蝕刻掩模250來蝕刻第二絕緣夾層230的上部,以形成第一凹槽232和第二凹槽234。
第一區(qū)I中的第一凹槽232沿著第一方向和第二方向可分別具有第七寬度W7和第八寬度W8。第二區(qū)II中的第二凹槽234沿著第二方向和第一方向可分別具有第六寬度W6和第三寬度W3。
在示例實施例中,第八寬度W8可小于第五寬度W5并且可大于第三寬度W3。
參照圖52和圖53,可執(zhí)行與參照圖32至圖35所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可在第二絕緣夾層230的上部形成溝槽235,可在第二絕緣夾層230的下部形成第一導通孔236和第二導通孔238。
溝槽235可包括沿著第二方向延伸的第一部分和沿著第一方向延伸并且與第一部分連通的第二部分。溝槽235可具有圓角形狀,并且圓角的一部分可突出以形成突起X。
第一區(qū)I中的第一導通孔236沿著第一方向和第二方向可分別具有第一寬度W1和第八寬度W8,并且第二區(qū)II中的第二導通孔238沿著第二方向和第一方向分別可具有第一寬度W1和第三寬度W3。
在示例實施例中,根據溝槽235的圓角形狀,第一導通孔236的拐角的一部分也可具有圓形。具體地說,第一導通孔236可具有與溝槽235的突起X下方的溝槽235的圓角形狀的虛擬延伸部分相似的圓角形狀。因此,溝槽235的突起X可不與下方的第一導通孔236連通。
參照圖54至圖55,可執(zhí)行與參照圖36至圖39所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可分別在溝槽235以及第一導通孔236和第二導通孔238中形成布線386以及第一過孔382和第二過孔384。
布線386可包括沿著第一方向延伸的第一部分和沿著第二方向延伸的第二部分,并且可在第一部分與第二部分之間的邊界(即,在其拐角)處具有圓形。在示例實施例中,布線386可包括從圓形拐角突出的突起Y。
在示例實施例中,第一過孔382可形成為至少部分地接觸布線386的拐角。第一過孔382可鄰近于布線386的突起Y,然而,可不接觸布線386的突起Y的底部。也就是說,除突起Y之外,第一過孔382的拐角的圓形可對應于布線386的拐角的圓形,因此布線386的突起Y的底部可不接觸第一過孔382,而是可由第二絕緣夾層230覆蓋。
因此,第一過孔382與布線386之間的接觸面積可具有拐角被磨圓的矩形形狀,因此可小于簡單矩形形狀的面積。然而,在示例實施例中,第一過孔382的第八寬度W8可大于第二過孔284的第三寬度W3,因此第一過孔382與布線386之間的接觸面積可實質上等于或大于第二過孔384與布線386之間的接觸面積。因此,第一過孔382與布置在其上的布線386之間的接觸面積可不減小,這樣可實現(xiàn)低接觸電阻。
圖56至圖61是示出根據示例實施例的形成布線結構的方法的 各階段的平面圖和剖視圖。具體地說,圖56、圖58和圖60是它們的平面圖,圖57、圖59和圖61是它們的剖視圖。
形成布線結構的該方法可包括與參照圖46至圖55所示的工藝實質上相同或相似的工藝,并且本文省略關于它們的詳細描述。
首先,可執(zhí)行與參照圖46至圖49所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
參照圖56和圖57,可執(zhí)行與參照圖50和圖51所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可利用第一蝕刻掩模240和第二蝕刻掩模250來蝕刻第二絕緣夾層230的上部以形成第一凹槽232和第二凹槽234。
然而,第一凹槽232和第二凹槽234中的每一個可形成為包括圓角。
參照圖58和圖59,可執(zhí)行與參照圖42和圖43所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可在第二絕緣夾層230的上部形成溝槽235,并且可在第二絕緣夾層230的下部形成第一導通孔236和第二導通孔238。
溝槽235可包括沿著第二方向延伸的第一部分和沿著第一方向延伸并且與第一部分連通的第二部分。溝槽235可具有圓角形狀,然而,與圖42和圖43不同,溝槽235可不具有突起。
參照圖60和圖61,可執(zhí)行與參照圖44和圖45所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可分別在溝槽235以及第一導通孔236和第二導通孔238中形成布線386以及第一過孔382和第二過孔384。
布線386可包括沿著第一方向延伸的第一部分和沿著第二方向延伸的第二部分,并且可在第一部分與第二部分之間的邊界(即,在其拐角)處具有圓形。第一過孔382也可具有對應于布線386的圓角形狀的圓角形狀。
因此,即使第一過孔382與布線386之間的接觸面積可具有拐角被磨圓的矩形形狀,第一過孔382沿著第一方向和第二方向的對應的寬度也可大于第二過孔384的寬度。因此,第一過孔382與布置在 其上的布線386之間的接觸面積可實質上等于或大于第二過孔384與布置在其上的布線386之間的接觸面積。
圖62至圖89是示出根據示例實施例的制造半導體器件的方法的各階段的平面圖和剖視圖。具體地說,圖62、圖64、圖67、圖70、圖73、圖76、圖79、圖82和圖85是它們的平面圖,圖63、圖65-圖66、圖68-圖69、圖71-圖72、圖74-圖75、圖77-圖78、圖80-圖81、圖83-圖84和圖86-圖89是它們的剖視圖。
圖63、圖68、圖71、圖74、圖77、圖83和圖86是沿著對應的平面圖的線F-F’截取的剖視圖,圖65、圖80和圖87是沿著對應的平面圖的線G-G’截取的剖視圖,圖66、圖69、圖72、圖75、圖78、圖81、圖84和圖88是沿著對應的平面圖的線H-H’截取的剖視圖,并且圖89是沿著對應的平面圖的線J-J’截取的剖視圖。
參照圖62和圖63,可將襯底500的上部部分地去除以形成第三凹槽510,并且可形成隔離圖案520以填充第三凹槽510中的每一個的下部。
襯底500可包括半導體材料(例如,硅、鍺、硅-鍺、等)或者III-V半導體化合物(例如,GaP、GaAs、GaSb等)。在示例實施例中,襯底500可為SOI襯底或者GOI襯底。襯底500可包括第一區(qū)I和第二區(qū)II。
在示例實施例中,可通過以下步驟形成隔離圖案520:在襯底500上形成隔離層以充分填充第三凹槽510;將隔離層平坦化直至可暴露出襯底500的頂表面為止;以及去除隔離層的上部。隔離層可由例如氧化硅的氧化物形成或包括所述氧化物。
由于隔離圖案520可形成在襯底500上,因此可在襯底500中限定頂表面由隔離圖案520覆蓋的場區(qū)和頂表面未被隔離圖案520覆蓋的有源區(qū)。有源區(qū)可具有從襯底500突出的鰭狀形狀,因此可被稱作有源鰭505。
在示例實施例中,有源鰭505可形成為沿著實質上平行于襯底500的頂表面的第一方向延伸,并且可沿著實質上平行于襯底500的頂表面并且實質上垂直于第一方向的第二方向形成多個有源鰭505。
在示例實施例中,有源鰭505可包括下有源圖案505b和上有源圖案505a,下有源圖案505b的側壁可由隔離圖案520覆蓋,上有源圖案505a從隔離圖案520的頂表面突出。在示例實施例中,上有源圖案505a沿著第二方向的寬度可稍小于下有源圖案505b沿著第二方向的寬度。
參照圖64至圖66,可在襯底500上形成偽柵極結構。
可通過以下步驟形成偽柵極結構:在襯底500的有源鰭505和隔離圖案520上形成(例如按次序形成)偽柵極絕緣層、偽柵極電極層和偽柵極掩模層;通過利用光致抗蝕劑圖案(未示出)的光刻工藝將偽柵極掩模層圖案化,以形成偽柵極掩模550;以及蝕刻(例如按次序蝕刻)偽柵極電極層和偽柵極絕緣層。因此,偽柵極結構可形成為包括:在襯底500的有源鰭505和沿著第二方向鄰近于有源鰭505的隔離圖案520的一部分上堆疊(例如按次序堆疊)的偽柵極絕緣圖案530、偽柵電極540和偽柵極掩模550。
偽柵極絕緣層可由例如氧化硅的氧化物形成或者包括該氧化物,偽柵電極層可由例如多晶硅形成或包括該多晶硅,并且偽柵極掩模層可由例如氮化硅的氮化物形成或包括該氮化物。偽柵極絕緣層可通過CVD工藝、ALD工藝等形成。可替換地,偽柵極絕緣層可通過熱氧化工藝形成在襯底500的上部上,并且在這種情況下,偽柵極絕緣層可不形成在隔離圖案520上而僅形成在有源鰭505上。偽柵電極層和偽柵極掩模層也可通過CVD工藝、ALD工藝等形成。
在示例實施例中,偽柵極結構可形成為沿著第二方向在襯底500的有源鰭505和隔離圖案520上延伸,并且多個偽柵極結構可沿著第一方向形成。在示例實施例中,第一區(qū)I中的偽柵極結構可彼此間隔開的距離可以大于第二區(qū)II中的彼此間隔開的偽柵極結構之間的距離。
還可執(zhí)行離子注入工藝以在有源鰭505的鄰近于偽柵極結構的上部形成雜質區(qū)(未示出)。
參照圖67至圖69,可在偽柵極結構的側壁和有源鰭505的側壁上分別形成柵極間隔件560和鰭間隔件570。
在示例實施例中,可通過以下步驟形成柵極間隔件560和鰭間隔件570:在偽柵極結構、有源鰭505和隔離圖案520上形成間隔件層;以及各向異性地蝕刻間隔件層。間隔件層可由氮化物(例如,氮化硅,碳氮化硅、氧碳氮化硅等)形成或包括該氮化物。
柵極間隔件560可形成在偽柵極結構的沿著第一方向彼此相對的側壁上,并且鰭間隔件570可形成在有源鰭505的沿著第二方向彼此相對的側壁上。
參照圖70至圖72,可蝕刻有源鰭505的鄰近于偽柵極結構的上部以形成第四凹槽580。
具體地說,可利用偽柵極結構和柵極間隔件560作為蝕刻掩模來蝕刻有源鰭505的上部。也可在蝕刻工藝中蝕刻鰭間隔件570。圖70至圖72示出了有源鰭505中的上有源圖案505a被蝕刻以形成第二凹槽580,然而,本發(fā)明構思可不限于此。例如,可通過去除上有源圖案505a來形成第二凹槽580以暴露出下有源圖案505b,另外,當形成第二凹槽580時可去除下有源圖案505b的一部分。
由于偽柵極結構可形成為在第一區(qū)I中以比第二區(qū)II中的彼此間隔開的偽柵極結構之間的距離更大的距離彼此間隔開,因此第一區(qū)I中的第四凹槽580可形成為沿著第一方向的寬度大于第二區(qū)II中的第四凹槽580的沿著第一方向的寬度。
參照圖73至圖75,可在有源鰭505上形成源極/漏極層600以填充第四凹槽580。
在示例實施例中,可利用由第四凹槽580暴露的有源鰭505的頂表面作為種子通過選擇性外延生長(SEG)工藝來形成源極/漏極層600。
在示例實施例中,可利用硅源氣(例如,二硅烷(Si2H6)氣)和碳源氣(例如,單甲基硅烷(SiH3CH3)氣)來執(zhí)行SEG工藝,以形成單晶碳化硅層??商鎿Q地,可僅利用例如二硅烷(Si2H6)氣的硅源氣執(zhí)行SEG工藝來形成單晶硅層。還可利用例如磷化氫(PH3)氣的n型雜質源氣來形成摻有n型雜質的單晶碳化硅層或者摻有n型雜質的單晶硅層。因此,源極/漏極層600可用作N溝道金屬氧化物半導體 (NMOS)晶體管的源極/漏極區(qū)。
可替換地,可利用硅源氣(例如,二氯硅烷(SiH2Cl2)氣)和鍺源氣(例如,鍺烷(GeH4)氣)來執(zhí)行SEG工藝,以形成單晶硅-鍺層。還可利用例如二硼烷(B2H6)氣的p型雜質源氣來形成摻有p型雜質的單晶硅-鍺層。因此,源極/漏極層600可用作P溝道金屬氧化物半導體(PMOS)晶體管的源極/漏極區(qū)。
源極/漏極層600可沿著豎直方向和水平方向二者生長,因此可不僅填充第四凹槽580而且還接觸柵極間隔件560的一部分。源極/漏極層600的上部可具有沿著第二方向截取的橫截面,其形狀可為五邊形或六邊形。當有源鰭505沿著第二方向以短距離彼此間隔開時,沿著第二方向相鄰的源極/漏極層600可彼此融合以形成單層。在圖中,示出了一個融合的源極/漏極層600。
參照圖76至圖78,可在有源鰭505和隔離圖案520上形成絕緣層610以覆蓋偽柵極結構、柵極間隔件560和源極/漏極層600,并且可將絕緣層610平坦化直至可暴露出偽柵極結構的偽柵電極540的頂表面為止。也可去除偽柵極掩模550,并且也可去除柵極間隔件560的上部。融合的源極/漏極層600與隔離圖案520之間的空間可不被絕緣層610填充,因此可形成氣隙615。
絕緣層610可由例如氧化硅的氧化物形成或包括該氧化物。可通過CMP工藝和/或回蝕工藝來執(zhí)行平坦化工藝。
參照圖79至圖81,可去除暴露的偽柵電極540及其下方的偽柵極絕緣圖案530,以形成暴露出有源鰭505的頂表面和柵極間隔件560的內側壁的開口(未示出)??尚纬蓶艠O結構660以填充開口。
具體地說,在可在有源鰭505的暴露的頂表面上執(zhí)行熱氧化工藝以形成界面圖案620之后,可在界面圖案620、隔離圖案520、柵極間隔件560和絕緣層610上形成(例如按次序形成)柵極絕緣層和功函數控制層,并且可在功函數控制層上形成柵電極層以充分填充開口的其余部分。
可通過CVD工藝、PVD工藝、ALD工藝等由具有高介電常數的金屬氧化物形成柵極絕緣層,或者柵極絕緣層可包括具有高介電常數的 金屬氧化物,所述具有高介電常數的金屬氧化物例如有氧化鉿、氧化鉭、氧化鋯等。功函數控制層可由金屬氮化物或金屬合金形成或包括金屬氮化物或金屬合金,所述金屬氮化物或金屬合金例如有氮化鈦、鈦鋁、鈦鋁氮化物、氮化鉭、鉭鋁氮化物等。柵電極層可由具有低電阻的材料形成或包括具有低電阻的材料,所述具有低電阻的材料例如有諸如鋁、銅、鉭等的金屬或者它們的金屬氮化物??赏ㄟ^CVD工藝、PVD工藝、ALD工藝等形成功函數控制層和柵電極層。在示例實施例中,還可在柵電極層上執(zhí)行熱處理工藝,例如,快速熱退火(RTA)工藝、尖峰快速熱退火(尖峰RTA)工藝、閃速快速熱退火(閃速RTA)工藝或者激光退火工藝。
可通過CVD工藝、PVD工藝、ALD工藝代替熱氧化工藝來形成界面圖案620,并且在這種情況下,界面圖案620可不僅形成在有源鰭505的頂表面上而且還形成在隔離層圖案520的頂表面和柵極間隔件560的內側壁上。
可將柵電極層、功函數控制層和柵極絕緣層平坦化直至可暴露出絕緣層610的頂表面,以形成在界面圖案620、隔離圖案520和柵極間隔件560的內側壁上堆疊(例如按次序堆疊)的柵極絕緣圖案630和功函數控制圖案640以及填充功函數控制圖案640上的開口的其余部分的柵電極650。因此,柵電極640的底部和側壁可由功函數控制圖案640覆蓋。在示例實施例中,可通過CMP工藝和/或回蝕工藝來執(zhí)行平坦化工藝。
堆疊(例如按次序堆疊)的界面圖案620、柵極絕緣圖案630、功函數控制圖案640和柵電極650可形成柵極結構660,并且柵極結構660和源極/漏極層600可形成NMOS晶體管或PMOS晶體管。
參照圖82至圖84,可在絕緣層610、柵極結構660和柵極間隔件560上形成(例如按次序形成)封蓋層670和第一絕緣夾層680,并且可穿過絕緣層610和第一絕緣夾層680形成第一接觸插塞700和第二接觸插塞705以接觸源極/漏極層600的頂表面。
第一絕緣夾層680可由與絕緣層610的材料實質上相同或不同的材料形成或包括與絕緣層610的材料實質上相同或不同的材料。例 如,第一絕緣夾層680可由例如氧化硅的氧化物形成或包括所述氧化物。
可通過以下步驟形成第一接觸插塞700和第二接觸插塞705:形成穿過絕緣層610和第一絕緣夾層680以暴露出源極/漏極層600的頂表面的第一接觸孔和第二接觸孔(未示出);以及形成導電層以填充第一接觸孔和第二接觸孔。例如,導電層可由金屬、金屬氮化物或摻雜的多晶硅形成或包括金屬、金屬氮化物或摻雜的多晶硅。
第一接觸孔和第二接觸孔可分別形成在第一區(qū)I和第二區(qū)II中,并且分別填充第一接觸孔和第二接觸孔的第一接觸插塞700和第二接觸插塞705也可分別形成在第一區(qū)I和第二區(qū)II中。
在示例實施例中,第一接觸插塞700中的每一個可與柵極結構660的側壁上的柵極間隔件560自對齊,并且第二接觸插塞705中的每一個可不與柵極間隔件560自對齊。然而,本發(fā)明構思可不限于此。第一接觸插塞700可布置在第一區(qū)I中,它們彼此之間的距離大于布置在第二區(qū)II中的第二接觸插塞705之間的距離。
可通過以下步驟在源極/漏極層600上形成金屬硅化物圖案690:在由第一接觸孔和第二接觸孔暴露的源極/漏極層600的頂表面上形成金屬層;在金屬層上執(zhí)行熱處理;以及去除其未反應的部分。例如,金屬層可由鈷、鎳、鈦等形成或包括鈷、鎳、鈦等。
參照圖85至圖89,可執(zhí)行與參照圖22至圖39所示的工藝實質上相同或相似的工藝。
因此,可在第一絕緣夾層680以及第一接觸插塞700和第二接觸插塞705上形成(例如按次序形成)蝕刻停止層720和第二絕緣夾層730,可穿過第二絕緣夾層730和蝕刻停止層720的下部形成第一過孔782和第二過孔784,并且可穿過第二絕緣夾層730的上部形成布線786以接觸第一過孔782和第二過孔784的頂表面。
第一區(qū)I中的第一過孔782的第一密度可低于第二區(qū)II中的第二過孔784的第二密度。例如,第二密度可等于或大于第一密度約十倍。然而,第一過孔782與布線786之間的接觸面積可不小于第二過孔784與布線786之間的接觸面積,因此半導體器件的電阻特征可提 高。
圖90和圖91是分別示出根據示例實施例的半導體器件的平面圖和剖視圖。
該半導體器件可與參照圖62至圖89所示的工藝制造的半導體器件實質上相同或相似。也就是說,參照圖62至圖89示出的半導體器件可包括參照圖22至圖39所示的工藝形成的布線結構,而參照圖90和圖91示出的半導體器件可包括參照圖40至圖45所示的工藝形成的布線結構。因此,本文省略關于圖90和圖91的半導體器件的詳細描述。
以上半導體器件及其制造方法可應用于具有包括過孔和布線的布線結構的各種存儲器裝置及其制造方法。例如,半導體器件可應用于諸如中央處理單元(CPU)、主要處理單元(MPU)或者應用處理器(AP)等的邏輯裝置的布線結構。另外,半導體器件可應用于諸如DRAM裝置或SRAM裝置的易失性存儲器裝置的布線結構,或者諸如閃速存儲器裝置、PRAM裝置、MRAM裝置、RRAM裝置等的非易失性存儲器裝置的布線結構。
以上示出了示例實施例并且不應被理解為是對其的限制。盡管已經描述了幾個示例實施例,但是本領域技術人員應該容易理解,在不實際脫離本發(fā)明構思的新穎教導和優(yōu)點的情況下,在示例實施例中的許多修改都是可能的。因此,所有這種修改都旨在被包括在權利要求限定的本發(fā)明構思的范圍內。在權利要求中,裝置加功能的條款旨在覆蓋本文所述的執(zhí)行所述功能的結構,并且不僅覆蓋結構等同物而且覆蓋等同結構。因此,應該理解,以上示出了各個示例實施例,并且不應被理解為限于公開的特定示例實施例,并且對公開的示例實施例的修改形式以及其它示例實施例均旨在被包括在權利要求的范圍內。