[發明專利]采用使用延長通孔的金屬線局部互連的中段制程(MOL)制造的集成電路(IC)及相關方法

有效

• 申請號: 201580048484.X
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN106716631B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: J·J·朱;K·利姆;S·S·宋;J·J·徐;D·楊
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L27/02;H01L21/768
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 段登新;李小芳

公開了采用使用延長通孔的金屬線局部互連的中段制程(MOL)制造的集成電路(IC)。還公開了相關的方法。具體而言，金屬層中的不同金屬線可能需要在IC的MOL工藝期間被電互連。關于此，為了允許金屬線被電互連而無需在金屬線上方提供可能難以在例如印刷工藝中提供的此類互連，在一示例性方面中，延長或展開的通孔被提供在IC中的MOL層中。延長通孔被提供在MOL層中在該MOL層中的金屬層下方并跨該MOL層的金屬層中的兩個或更多個毗鄰金屬層延伸。將互連移動到MOL層上方可簡化IC的制造，特別是在低納米(nm)節點尺寸下。

優先權要求

本申請要求于2014年9月12日提交且題為“MIDDLE-OF-LINE(MOL)MANUFACTUREDINTEGRATED CIRCUITS(ICS)EMPLOYING LOCAL INTERCONNECTS OF METAL LINES USING ANELONGATED VIA,AND RELATED METHODS(采用使用延長通孔的金屬線局部互連的中段制程(MOL)制造的集成電路(IC)及相關方法)”的美國專利申請序列號14/484,366的優先權，其內容被整體納入于此。

背景技術

I.公開領域

本公開的技術一般涉及集成電路(IC)的中段制程(middle-of-line，MOL)制造工藝，且尤其涉及促成金屬層中的金屬線之間的互連。

II.背景

計算設備在社會上已變得十分普遍。這些計算設備的日益增加的存在性部分地由于這些計算設備的日益增加的功能性和多用途性而加速。功能性和多用途性的這種增加已通過在小封裝中提供越來越強大的處理能力來實現，如由摩爾定律寬松地認識到的。增加處理能力而同時減小集成電路(IC)的尺寸的壓力已使傳統制造工藝面臨壓力，尤其是隨著節點尺寸已減小到低納米(nm)維度(例如，20nm)。

IC的當前半導體制造可包括前段制程(FEOL)、中段制程(MOL)和后段制程(BEOL)工藝。FEOL工藝可包括晶片制備、隔離、阱形成、柵極圖案化、間隔物、擴展、源極/漏極注入、硅化物形成等等。MOL工藝可包括柵極接觸部形成和IC的不同層之間的互連。BEOL工藝可包括用于將在FEOL和MOL工藝期間創建的半導體器件進行互連的一系列晶片處理步驟。現代半導體芯片產品的成功制造和鑒定涉及所采用的材料和工藝之間的相互作用。具體而言，在MOL工藝期間耦合MOL IC中的金屬層中的金屬線在當前的低納米(nm)節點尺寸下越來越具有挑戰性，特別是對于光刻印刷而言。隨著MOL堆疊尺寸減小，金屬線的間距被進一步減小，以使得由于緊間距，不可能在金屬線上方的層中提供互連通孔以用于金屬線互連。

公開概述

詳細描述中公開的各方面包括采用使用延長通孔的金屬線局部互連的中段制程(MOL)制造的集成電路(IC)。還公開了相關的方法。具體而言，金屬層中的不同金屬線可能需要在IC的MOL工藝期間被電互連。關于此，為了允許金屬線被互連而不在金屬線上方提供可能難以例如在印刷工藝中提供的此類互連，在一示例性方面中，在IC中的MOL層中提供延長或展開的通孔。延長的通孔在MOL層中的在該MOL層中的金屬層下方提供并跨MOL層的金屬層中的兩個或更多個毗鄰金屬層延伸。因為這樣的金屬線通常單向且彼此平行地制造在金屬層中，所以具有這樣的電交互耦合允許在IC中的MOL層中對連接元件布線時有更大的設計靈活性。將互連移動到MOL層(例如，介電層上方)可簡化集成電路(IC)的制造，特別是在低納米(nm)節點尺寸下。

關于此，在一個方面，公開了一種IC。該IC包括基板。該IC還包括置于基板上方的MOL層。該IC進一步包括置于MOL層上方的金屬互連層，該金屬互連層包括第一金屬導電元件和第二金屬導電元件。該IC還包括置于金屬互連層和MOL層之間的延長通孔，該延長通孔被置于與第一金屬導電元件和第二金屬導電元件接觸以將第一金屬導電元件與第二金屬導電元件互連。