[發明專利]具有自對準互連件和阻擋部分的半導體器件

有效

• 申請號: 201210365276.0
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103378053A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 張世明;謝艮軒;歐宗樺;劉如淦;范芳瑜;侯元德
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L23/528;H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

相關申請的交叉引用

本公開涉及于2012年4月11日提交的標題為“A?SEMICONDUCTOR?DEVICE?WITH?SELF-ALIGNED?INTERCONNECTS”、發明人為Shih-Ming?Chang等人的美國專利申請No.13/444,648，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明總的來說涉及半導體領域，更具體地，涉及具有自對準互連件和阻擋部分的半導體器件。

背景技術

半導體集成電路(IC)工業經歷了快速成長。在IC發展的進程中，功能密度(即，每個芯片區域互連器件的數量)已經普遍提高，同時降低了幾何尺寸(即，利用制造工藝可以生產的最小部件(或線路))。這種規模縮小工藝通常提供了提高生產效率并降低相關成本的優勢。這樣的規模縮小還增加了工藝和制造IC的復雜性，從而對于要實現的這些進展，需要在IC制造中也有類似發展。

例如，隨著半導體工業追求更高器件密度、更高性能和低成本的進程中發展成為納米技術工藝節點，來自制造和設計兩方面的挑戰已經成就了多層(或三維)集成器件的發展。多層器件可以包括多個層間介電層(ILD)，每個層間介電層都包括與其他導電層對準且連接的一個或多個導電層。然而，隨著規模縮小的持續，形成和對準各導電層已經被證明有難度。因此，盡管現有的多層器件和制造多層器件的方法已經大體適于其預期目的，但是它們還沒有全部滿足所有方面。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種器件，包括：第一層間介電(ILD)層，布置在襯底上方，第一ILD層包括第一導電層，第一導電層包括沿第一方向的第一導線和第二導線；以及第二ILD層，布置在第一ILD層上方，第二ILD層包括第二導電層，第二導電層包括沿第二方向的第一導線和第二導線，其中，第二導電層的第一導線形成在第一導電層的第一導線上方并在界面處與第一導電層的第一導線接觸，界面在不使用通孔的情況下提供電接觸，其中，第二導電層的第二導線形成在第一導電層的第二導線上方，以及在第二導電層的第二導線和第一導電層的第二導線之間夾置阻擋部分。

優選地，阻擋部分包括第二ILD層的一部分。

優選地，阻擋部分包括硬掩模的一部分。

優選地，阻擋部分由第一部分和第二部分組成，其中，第一部分形成在第一導電層的第二導線的上方，以及第二部分形成在第一導電層的第三導線的上方。

優選地，第一部分和第二部分彼此不接觸。

優選地，第一導電層和第二導電層均包括選自由鋁、鎢和銅所組成的組的材料，并且第一ILD層和第二ILD層均包括低k介電材料。

優選地，第二導電層的第一導線的厚度與第二ILD層的厚度基本相同。

優選地，第二導電層的第一導線延伸穿過第二ILD層并穿過形成在第二ILD層上方的第三ILD層，其中，第二導電層的第二導線延伸穿過第三ILD層到達阻擋部分的硬掩模，以及硬掩模布置在第二ILD層上方。

優選地，第二導電層的第一導線的頂面與第二ILD層的頂面基本共面，以及第二導電層的第一導線的底面與第二ILD層的底面基本共面。

根據本發明的另一方面，提供了一種器件，包括：第一導電層，布置在襯底上方，第一導電層包括沿第一方向延伸的第一多條導線；第二導電層，布置在第一導電層上方，第二導電層包括沿第二方向延伸的第二多條導線；自對準互連件，形成在第一多條導線的第一導線與第二多條導線的第一導線電接觸的界面處；以及阻擋部分，夾置在第一多條導線的第二導線與第二多條導線的第二導線之間。

優選地，阻擋部分還夾置在第一多條導線的第三導線與第二多條導線的第三導線之間。

優選地，阻擋部分由從第二導線之間延伸至第三導線之間的連續不間斷材料形成。

優選地，第一導電層和第二導電層布置在介電材料中。

優選地，第一方向與第二方向基本相同。

優選地，第一方向不同于第二方向。

根據本發明的又一方面，提供了一種制造方法，包括：在襯底上方形成第一導電層，第一導電層包括沿第一方向延伸的第一多條導線；在第一導電層上方形成第二導電層，第二導電層包括沿第二方向延伸的第二多條導線；在第一多條導線的第一導線與第二多條導線的第一導線電接觸的界面處形成自對準互連件；以及形成夾置在第一多條導線的第二導線與第二多條導線的第二導線之間的阻擋部分。