[發(fā)明專利]采用硬掩模形成金屬線和通孔

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210195643.7
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN103247598A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚志翔;黃瀛文
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/528
• 分類號: H01L23/528;H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及采用硬掩模形成金屬線和通孔。

背景技術(shù)

集成電路器件例如晶體管形成在半導(dǎo)體晶圓上方。集成電路器件通過金屬線和通孔互連以形成功能電路。金屬線和通孔在后端線工藝中形成。為減少金屬線和通孔的寄生電容，金屬線和通孔被形成在低k介電層中，低k介電層典型地具有低于3.8、低于3.0或低于2.5的k值。

在金屬線和通孔的形成過程中，蝕刻低k介電材料以形成溝槽和通路開口。低k介電材料的蝕刻可包括在低k介電材料上方形成金屬硬掩模，以及使用圖案化的金屬硬掩模作為蝕刻掩模以形成溝槽。還形成通路開口并且通路開口與溝槽自對準(zhǔn)。然后用金屬材料填充溝槽和通路開口，其中金屬材料可包括銅。然后實(shí)施化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)以去除在低k介電材料上方的金屬材料的過量部分。金屬材料的剩余部分是金屬線和通孔。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種器件，包括：

介電層；

位于所述介電層中的金屬線；

在所述金屬線下面并且連接至所述金屬線的通孔；

與所述金屬線相鄰的兩個(gè)偽金屬圖案，其中所述兩個(gè)偽金屬圖案與一條直線對準(zhǔn)；

互連所述兩個(gè)偽金屬圖案的偽金屬線，其中所述偽金屬線的寬度小于所述兩個(gè)偽金屬圖案的長度和寬度，其中在與所述直線垂直的方向上測量所述寬度，并且其中所述兩個(gè)偽金屬圖案和所述偽金屬線的底部與所述金屬線的底面大體齊平。

在可選實(shí)施例中，所述器件進(jìn)一步包括：設(shè)置成具有重復(fù)布局的多個(gè)偽圖案，其中所述多個(gè)偽圖案中的相鄰圖案通過窄的偽金屬線互連。

在可選實(shí)施例中，所述多個(gè)偽圖案形成包括多行和多列的陣列，并且其中，位于所述多個(gè)偽圖案的同一行中的相鄰圖案通過窄的偽金屬線互連。

在可選實(shí)施例中，所述兩個(gè)偽金屬圖案具有矩形的俯視形狀。

在可選實(shí)施例中，所述金屬線和所述通孔形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，并且其中所述兩個(gè)偽金屬圖案和所述偽金屬線沒有連接至任何下面的連接通孔。

在可選實(shí)施例中，所述器件進(jìn)一步包括在所述介電層上方的金屬硬掩模，其中所述金屬硬掩模被圖案化，并且其中所述金屬硬掩模的邊緣與所述兩個(gè)偽金屬圖案、所述偽金屬線和所述金屬線的相應(yīng)邊緣對準(zhǔn)。

在可選實(shí)施例中，所述金屬硬掩模包括氮化物和金屬的化合物。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種器件，包括：

半導(dǎo)體襯底；

位于所述半導(dǎo)體襯底上方的低k介電層；

位于所述低k介電層的上部中的多個(gè)偽金屬圖案，其中所述多個(gè)偽金屬圖案設(shè)置到包括多行和多列的布局中；以及

位于所述低k介電層的上部中的多個(gè)偽金屬連接件，其中所述多個(gè)偽金屬圖案中的相鄰圖案通過所述多個(gè)偽金屬連接件互連。

在可選實(shí)施例中，所述多個(gè)偽金屬連接件中的每一個(gè)的寬度都具有小于所述多個(gè)偽金屬圖案的長度和寬度。

在可選實(shí)施例中，位于所述多個(gè)偽金屬圖案中的同一行中的所有相鄰圖案都通過所述多個(gè)偽金屬圖案互連。

在可選實(shí)施例中，所述器件進(jìn)一步包括雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，所述雙鑲嵌結(jié)構(gòu)包括：位于所述低k介電層的上部中的金屬線，其中所述多個(gè)偽金屬圖案和所述多個(gè)偽金屬連接件的底面與所述金屬線的底面大體齊平；以及

位于所述低k介電層的下部中并且連接至所述金屬線的通孔。

在可選實(shí)施例中，所述多個(gè)偽金屬圖案和所述多個(gè)偽金屬連接件是電浮置的。

在可選實(shí)施例中，被所述多個(gè)偽金屬圖案和所述多個(gè)偽金屬連接件隔離的所述低k介電層的多個(gè)部分形成具有十字俯視形狀的低k介電區(qū)。

在可選實(shí)施例中，所述器件進(jìn)一步包括位于所述低k介電層上方的金屬硬掩模，其中所述金屬硬掩模被圖案化，并且其中所述金屬硬掩模的邊緣與所述多個(gè)偽金屬圖案和所述多個(gè)偽金屬連接件的相應(yīng)邊緣對準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，還提供了一種方法，包括：

在襯底上方形成介電層；

在所述介電層上方形成硬掩模；

圖案化所述硬掩模；

蝕刻所述介電層以在所述介電層中形成多個(gè)開口，其中所述硬掩模被用作蝕刻掩模；以及

填充所述多個(gè)開口以形成：多個(gè)偽金屬圖案，和多個(gè)偽金屬連接件，其中所述多個(gè)偽金屬圖案中的相鄰圖案通過所述多個(gè)偽金屬連接件互連。