[發(fā)明專利]包含通孔互連結(jié)構(gòu)的集成電路結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810190432.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN108573955B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宏光;卡爾·J·拉登斯;L·A·克萊文杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 格芯(美國(guó))集成電路科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/538
• 分類號(hào): H01L23/538;H01L21/768
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽(yáng)

本發(fā)明涉及包含通孔互連結(jié)構(gòu)的集成電路結(jié)構(gòu)及其形成方法，其揭示是有關(guān)一種集成電路結(jié)構(gòu)及形成該集成電路結(jié)構(gòu)的方法。該集成電路結(jié)構(gòu)可包含：第一金屬層，該第一金屬層包含第一介電層內(nèi)的第一金屬線；第二金屬層，該第二金屬層包含第二介電層內(nèi)的第二金屬線，該第二金屬層是在該第一金屬層上方；第一通孔互連結(jié)構(gòu)，延伸通過(guò)該第一金屬層且通過(guò)該第二金屬層，其中，該第一通孔互連結(jié)構(gòu)鄰接該第一金屬線的第一側(cè)端及該第二金屬線的第一側(cè)端，以及其中，該第一通孔互連結(jié)構(gòu)是垂直均勻結(jié)構(gòu)且包含第一金屬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的揭示是有關(guān)集成電路結(jié)構(gòu)，且尤有關(guān)一種包含鄰接金屬線的側(cè)端的通孔互連結(jié)構(gòu)的集成電路結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置通常由一半導(dǎo)體襯底以及該半導(dǎo)體襯底上形成的多個(gè)介電層及導(dǎo)電層構(gòu)成。具體而言，可以一介電層在另一介電層之上的方式在襯底上形成多個(gè)介電層，且每一介電層包含至少一金屬線。包含至少一金屬線的每一介電層可被稱為一金屬層(metal level)。現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置由許多金屬層構(gòu)成。金屬層內(nèi)的金屬線可透過(guò)垂直通過(guò)半導(dǎo)體裝置的通孔互連結(jié)構(gòu)而在電氣上被相互連接。

現(xiàn)有的通孔互連結(jié)構(gòu)是以鑲嵌(damascene)工藝形成。具體而言，在金屬層的介電層內(nèi)制造第一金屬線之后，可在該介電層內(nèi)形成溝槽或開口，而露出該第一金屬線的上表面。可以視需要的襯墊及金屬填充該溝槽。可將該金屬(及襯墊)平坦化到該介電層的頂面。然后，可在該金屬及該介電層上方形成第二金屬線，使該金屬電氣連接該第一及第二金屬線。在形成每一金屬層中的每一金屬線之后，視需要而繼續(xù)該工藝，以便視需要而提供該金屬層內(nèi)的各金屬線之間的電氣連接。此種鑲嵌工藝是耗時(shí)且高成本的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明揭示的第一態(tài)樣是有關(guān)一種集成電路結(jié)構(gòu)。該集成電路結(jié)構(gòu)可包含：第一金屬層，該第一金屬層包含第一介電層內(nèi)的第一金屬線；第二金屬層，該第二金屬層包含第二介電層內(nèi)的第二金屬線，該第二金屬層是在該第一金屬層上方；第一通孔互連結(jié)構(gòu)，延伸通過(guò)該第一金屬層且通過(guò)該第二金屬層，其中，該第一通孔互連結(jié)構(gòu)鄰接該第一金屬線的第一側(cè)端及該第二金屬線的第一側(cè)端，以及其中，該第一通孔互連結(jié)構(gòu)是垂直均勻結(jié)構(gòu)且包含第一金屬。

本發(fā)明揭示的第二態(tài)樣是有關(guān)一種形成集成電路結(jié)構(gòu)的方法。該方法可包含下列步驟：形成多個(gè)垂直堆棧的金屬層，該多個(gè)垂直堆棧的金屬層中的每一金屬層包含介電層內(nèi)的至少一金屬線；在形成該多個(gè)垂直堆棧的金屬層之后，形成通過(guò)該多個(gè)堆棧的金屬層的第一通孔開口，其中，該第一通孔開口露出第一金屬層中的第一金屬線的第一側(cè)端及第二金屬層中的第二金屬線的第一側(cè)端；以及以第一金屬填充該第一通孔開口的至少一部分，使該第一金屬鄰接該第一金屬線的該第一側(cè)端及該第二金屬線的該第一側(cè)端。

本發(fā)明揭示的第三態(tài)樣是有關(guān)一種集成電路結(jié)構(gòu)。該集成電路結(jié)構(gòu)可包含：第一金屬層，該第一金屬層包含第一介電層內(nèi)的第一金屬線；第二金屬層，該第二金屬層包含第二介電層內(nèi)的第二金屬線，該第二金屬層是在該第一金屬層上方；第一通孔互連結(jié)構(gòu)，延伸通過(guò)該第一金屬層且通過(guò)該第二金屬層，其中，該第一通孔互連結(jié)構(gòu)鄰接該第一金屬線的外緣及該第二金屬線的外緣，以及其中該第一通孔互連結(jié)構(gòu)包含第一金屬。

若參閱下文中對(duì)本發(fā)明揭示的實(shí)施例的更詳細(xì)的說(shuō)明，將可易于了解本發(fā)明揭示的前文所述的及其他的特征。

附圖說(shuō)明

將參照下列圖式而詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明揭示的實(shí)施例，其中相像的名稱表示相像的組件，且其中：

圖1至5示出根據(jù)本發(fā)明揭示的實(shí)施例而經(jīng)歷一方法的各態(tài)樣的一集成電路結(jié)構(gòu)的橫斷面圖，其中，圖5示出根據(jù)本發(fā)明揭示的實(shí)施例的所作成的集成電路結(jié)構(gòu)。

圖6示出根據(jù)本發(fā)明揭示的實(shí)施例的另一所作成的集成電路結(jié)構(gòu)。

圖7示出根據(jù)本發(fā)明揭示的實(shí)施例的另一所作成的集成電路結(jié)構(gòu)。

圖8至10示出根據(jù)本發(fā)明揭示的實(shí)施例的例示集成電路結(jié)構(gòu)的橫斷面圖。