[發明專利]預間隔物自對準切口形成

有效

• 申請號: 201810347213.X
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108735661B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 張洵淵;賴史班
• 申請（專利權）人: 格芯(美國)集成電路科技有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/762
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明涉及一種預間隔物自對準切口形成，其提供形成自對準切口的方法及形成有自對準切口的結構。在金屬硬掩膜層上形成介電層，并且在該介電層上形成心軸。形成穿過該介電層延展至該金屬硬掩膜層的切口。藉由該介電層中該切口所曝露的該金屬硬掩膜層的區域上形成金屬層的區段。形成該金屬層之后，在該心軸的垂直側壁上形成間隔物。

技術領域

本發明關于積體電路及半導體裝置制作，并且更具體來說，關于形成自對準切口(self-aligned?cut)的方法及形成有自對準切口的結構。

背景技術

后段(back-end-of-line；BEOL)互連結構可用于將前段(front-end-of-line；FEOL)處理期間基材所制作的諸裝置結構彼此連接、以及與芯片的外部環境連接。用于形成BEOL互連結構的自對準圖案化程序涉及當作犧牲特征建立特征間距的心軸(mandrel)。側壁間隔物具有比目前供光學光刻用的接地規則所允許者更小的厚度，乃形成于與該等心軸的垂直側壁相鄰處。選擇性移除心軸之后，例如透過定向反應性離子蝕刻(reactive?ionetch；RIE)程序將側壁間隔物當作蝕刻掩膜用于蝕刻下層硬掩膜。圖案中的未受掩蔽特征從硬掩膜轉移至介電層，以界定內有BEOL互連件的電線形成的溝槽。

可利用切割掩膜及蝕刻在心軸中形成切口，以便切開該等心軸，并且界定隨后用于形成相鄰電線的間隙，該等電線以尖部對尖部間隔于其尖部處隔開。可將反映該等切口心軸的圖案轉移至硬掩膜，并且隨后從該硬掩膜轉移至圖案化的介電層。非心軸切口亦可形成于硬掩膜本身中，并且在形成側壁間隔物時遭由介電材料填充。亦將這些非心軸切口轉移至硬掩膜，并且隨后從該硬掩膜轉移至圖案化的介電層。該等心軸及非心軸切口遭由圖案化的介電層的介電材料填充，用以填充該等間隙，并且在該等電線跨該等間隙彼此面向的該等尖部之間提供電隔離。

需要改良型的形成自對準切口的方法及形成有自對準切口的結構。

發明內容

在本發明的一具體實施例中，一種方法包括：在金屬硬掩膜層上形成介電層，在該介電層上形成心軸，以及形成穿過該介電層延展至該金屬硬掩膜層的切口。在借由該介電層中該切口所曝露的該金屬硬掩膜層的區域上形成金屬層的區段。形成該金屬層之后，在該心軸的垂直側壁上形成間隔物。

在本發明的一具體實施例中，一種結構包括具有溝槽及位在該溝槽中的電線的敷金屬階(metallization?level)。該電線包括呈平面型的側壁及自該側壁向外突出的突片(tab)。

附圖說明

附圖為合并于本說明書的一部分并構成該部分，繪示本發明的各項具體實施例，并且連同上述對本發明的一般性說明、及下文對具體實施例提供的詳細說明，目的是為了闡釋本發明的具體實施例。

圖1根據本發明的具體實施例，為一種結構在處理方法的初始制作階段時的俯視圖。

圖1A為圖1的結構大體上沿著圖1所示線條1A-1A取看的截面圖。

圖2至圖8及圖2A至圖8A分別為該結構在該處理方法繼圖1及圖1A后的接續制作階段時的俯視圖及截面圖。

圖9根據本發明的具體實施例，為一種結構在繼處理方法的圖1后的制作階段時的俯視圖。

圖9A為圖9的結構大體上沿著圖9所示線條9A-9A取看的截面圖。

圖10至圖14及圖10A至圖14A為該結構在該處理方法繼圖9及圖9A后的接續制作階段時的各別俯視圖及截面圖。

符號說明

10,14介電層

11?介電性硬掩膜

12?硬掩膜層

13,15頂端表面

16,18,20心軸