[發明專利]導電元件結構和方法

有效

• 申請號: 201410488038.8
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN105321814B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 楊岱宜;劉相瑋;吳佳典;李香寰;林天祿
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/3105
• 分類號: H01L21/3105
• 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;李偉

本發明公開了導電元件結構及其制造方法。在一些實施例中，在絕緣層中形成導電元件的方法包括：在絕緣層上方所設置的金屬層中形成凹槽；在凹槽的側壁上選擇性地形成金屬襯里；以及將金屬層和金屬襯里用作掩模，在絕緣層中蝕刻通孔。

技術領域

本發明一般地涉及半導體技術領域，更具體地，涉及導電元件及其形成方法。

背景技術

由于消費者設備響應于消費者需求變得越來越小，這些器件的獨立部件也減小了尺寸。組成器件(諸如移動電話、平板電腦等)的主要部件的半導體器件迫于壓力而變得越來越小，同時半導體器件內的獨立器件(例如，晶體管、電阻器、電容器等)也相應地迫于壓力而減小尺寸。

在半導體器件的制造工藝中使用的一種促成技術是使用光刻材料。這種材料被施加至表面，然后被暴露給使該材料自身圖案化的能量。這種暴露改變光刻材料的暴露區域的化學和物理性質。

然而，隨著獨立器件的尺寸減小，用于光刻加工的工藝窗口變得越來越緊湊。如此，需要可以保持按比例縮小器件的能力并且滿足期望的設計準則的方法，使得可以保持向著越來越小的部件發展。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種方法，包括：在絕緣層上方設置的金屬層中形成凹槽；在所述凹槽的側壁上選擇性地形成金屬襯里；以及將所述金屬層和所述金屬襯里用作掩模，在所述絕緣層中蝕刻通孔。

在該方法中，在所述凹槽的側壁上選擇性地形成所述金屬襯里包括在所述凹槽的側壁上選擇性地鍍金屬。

在該方法中，在所述凹槽的側壁上選擇性地形成所述金屬襯里包括在所述凹槽的側壁上選擇性地沉積金屬并且氧化所述金屬。

在該方法中，氧化所述金屬包括陽極金屬氧化工藝。

該方法還包括：通過去除所述凹槽的側壁上的所述金屬襯里和所述金屬層的鄰近所述金屬襯里的部分來擴寬所述凹槽以形成擴寬的凹槽；在所述擴寬的凹槽的側壁上方選擇性地形成金屬間隔件；以及將所述金屬間隔件和所述金屬層用作掩模，蝕刻鄰近所述通孔的上部的所述絕緣層。

在該方法中，在所述擴寬的凹槽的側壁上選擇性地形成所述金屬間隔件包括在所述擴寬的凹槽的側壁上選擇性地沉積金屬并且氧化所述金屬。

在該方法中，氧化所述金屬包括陽極金屬氧化工藝。

該方法還包括在所述通孔內形成導電元件。

根據本發明的另一方面，提供了一種方法，包括：提供在絕緣層上方設置的金屬層，所述金屬層包括導電材料并且具有在所述金屬層中形成的第一凹槽；通過在所述導電材料上但不在所述第一凹槽的底部上形成金屬襯里使所述第一凹槽變窄以形成變窄的第一凹槽；以及將所述變窄的第一凹槽延伸至所述絕緣層內。

在該方法中，形成所述金屬襯里包括在所述第一凹槽的側壁上方但不在所述第一凹槽的底部上選擇性地鍍金屬。

在該方法中，形成所述金屬襯里包括在所述第一凹槽的側壁上方但不在所述第一凹槽的底部上選擇性地沉積金屬，并且氧化所述金屬。

在該方法中，所述金屬襯里包括鋁、鈷、鈦、釕和銅中的至少一種。

在該方法中，所述金屬層包括鋁、鈷、鈦和銅中的至少一種。

在該方法中，所述金屬襯里的厚度在約50埃至約150埃的范圍內。

該方法還包括：擴寬所述變窄的第一凹槽以形成擴寬的第一凹槽并且同時在所述金屬層中蝕刻與所述擴寬的第一凹槽橫向分隔的第二凹槽；在所述擴寬的第一凹槽的側壁上方選擇性地形成第一金屬間隔件并且同時在所述第二凹槽的側壁上方形成第二金屬間隔件；以及將所述第一金屬間隔件、所述第二金屬間隔件和所述金屬層用作掩模，蝕刻所述絕緣層的部分。