[發明專利]形成自對準帽的方法和設備

有效

• 申請號: 201711404006.5
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN107968069B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: B.博亞諾夫;K.J.辛格
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/532
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李嘯;楊美靈

使襯底上方的介電層中的至少一根導電線凹進以形成溝道。所述溝道自對準于所述導電線。能夠通過使用包括提供獨立于晶體取向的刻蝕的均勻性的抑制劑的化學物質來將所述導電線刻蝕至預定的深度而形成所述溝道。將阻止電遷移的帽層沉積于所述溝道中的所述凹進的導電線上。所述溝道被配置為使所述帽層包含在所述導電線的所述寬度內。

本案為分案申請，母案申請號201180074611.5。

技術領域

本發明的實施例涉及電子器件制造的領域，并且具體地，涉及互連結構。

背景技術

當電子器件的特征尺寸縮小時，互連部的可靠性對集成電路性能至關重要。普遍地，電遷移涉及由歸因于導電電子和擴散的金屬原子之間的動量傳遞的導體中的離子的運動引起的材料的傳輸。該效應在其中使用了高的電流密度的應用中尤其重要，例如，在設計邏輯器件的微電子結構中。典型地，金屬帽技術用于阻止電遷移。

圖1A是具有金屬電遷移帽的典型的互連結構的截面圖。如圖1A中所示出的，形成于介電襯底101上的例如線103和104的金屬互連線最初隔開線間距105。使用無電電鍍能夠在襯底的平坦表面之上的相應的互連線上生長例如帽111-113的電遷移帽。普遍地，互連線上的電遷移帽的生長是各向同性的。電遷移帽能夠縱向和橫向地生長在襯底之上的互連金屬線上。金屬電遷移帽的橫向生長可以生成例如在襯底101上伸出互連線的寬度的垂懸109的垂懸結構（overhang structure）。如圖1A中示出的，金屬帽的橫向生長將線-至-線的間距從間距105降低至間距107。

典型地，垂懸109的尺寸大約為帽厚度的50%。例如，如果兩個相鄰的金屬帽具有大約10納米（“nm”）的厚度，那么其垂懸的總的尺寸能夠是大約2×5 nm。同樣，能夠將線-至-線的間距降低例如一半（從大約20（nm）降低至10 nm）。

圖1B是具有的金屬電遷移帽的典型的互連結構的俯視圖，所述金屬電遷移帽無電生長于具有諸如互連線123之類的互連線的襯底121的平坦表面上方。如圖1B中示出的，襯底之上的金屬帽的橫向生長增大了線邊緣粗糙度（“LER”）并且降低線-至-線的間距。如圖1B中示出的，例如線-至-線的間距125的線-至-線的間距不受控制地發生改變。增大的LER和降低的線-至-線的間距都負面地影響互連結構的可靠性，增大可能導致整個集成電路器件的失效的電流短路的風險。

附圖說明

通過示例的方式例示了本發明，且本發明不限于附圖中的圖，其中相似的附圖標記指示相似的元件，其中：

圖1A是具有金屬電遷移帽的典型的互連結構的截面圖；

圖1B是具有金屬電遷移帽的典型的互連結構的俯視圖；

圖2A示出了根據本發明的一個實施例的制造互連結構的襯底的截面圖；

圖2B是根據本發明的一個實施例的在襯底上方形成介電層之后的、與圖2A類似的視圖；

圖2C是根據本發明的一個實施例的在介電層上方沉積光刻膠層以在介電層中形成一個或多個開口部之后的、與圖2B類似的視圖；

圖2D是根據本發明的一個實施例的在介電層中形成一個或多個開口部之后的、與圖2C類似的視圖；

圖2E是根據本發明的一個實施例的在介電層上方沉積導電層之后的、與圖2D類似的視圖；

圖2F是根據本發明的一個實施例的在將導電層和基底層的部分從在開口部外部的介電層的頂表面去除以形成圖案化的導電線之后的、與圖2E類似的視圖；

圖2G是根據本發明的一個實施例的在使襯底上方的介電層中的導電線凹進之后的、與圖2F類似的視圖；

圖2H是根據本發明的一個實施例的在將帽層選擇性地沉積在溝道中的相應的凹進的導電線上以阻止電遷移的、與圖2G類似的視圖；