[發明專利]用于互連性能提高的交錯線及其形成工藝

在審

• 申請號: 202010220559.0
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN112151499A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: K·L·林;M·昌德霍克;M·雷什奧特克;C·杰澤斯基;E·韓;G·辛格;S·阿塔納索夫;I·A·揚
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L23/528
• 分類號: H01L23/528;H01L23/532;H01L21/768
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 鄔少俊

公開了一種互連結構。所述互連結構包括第一互連線和第二互連線。第一互連線和第二互連線是交錯的。第二互連線中的各個互連與第一互連線中的各個互連橫向偏移。電介質材料與第一互連線和第二互連線中的至少一個中的各個互連的至少一部分相鄰。

技術領域

本公開的實施例涉及交錯互連線，并且特別地，涉及用于互連性能提高的交錯互連線。

背景技術

在各種互連技術中，使用低k層間電介質(ILD)和結構之間的氣隙，以減小線到線電容，從而提高總體性能。使用低k ILD的互連結構在線到線電容的提高與可圖案化性和機械穩定性的降低之間進行權衡，并且因此可能難以集成。對于銅層，使用氣隙需要中等k蝕刻停止部，以氣密密封銅并防止其氧化。然而，蝕刻停止材料填充了互連線之間的空間并降低了總體電容效益。

附圖說明

圖1示出了根據先前方式的互連結構。

圖2A示出了根據實施例的交錯線互連結構。

圖2B示出了根據實施例的包括交錯線和交錯線中的氣隙的互連結構。

圖2C示出了根據實施例的互連結構，該互連結構包括在交錯線中的每者中具有氣隙的交錯線。

圖3A和圖3B是針對參考圖2A-圖2C描述的互連結構的各種構造的總電容對縱橫比和歸一化的1/RC對縱橫比的曲線圖的圖示。

圖4A-圖4K示出了根據實施例的在互連結構的制造期間的階段的互連結構的橫截面。

圖5A-圖5D示出了根據實施例的在互連結構的制造期間的階段的互連結構的橫截面。

圖6示出了根據實施例的互連結構的橫截面。

圖7A-圖7L示出了根據實施例的在互連結構的制造期間的階段的互連結構的橫截面。

圖8A-圖8M示出了根據實施例的互連結構的不同架構。

圖9示出了根據實施例的用于形成互連結構的方法的流程圖。

圖10示出了根據實施例的計算機系統的示意圖。

圖11示出了包括實施例的一個或多個實施方式的內插件。

具體實施方式

描述了用于互連線性能的交錯互連線。應當理解，盡管本文參考示例性交錯互連線實施方式描述了實施例，但是本公開更普遍地適用于交錯互連線實施方式以及其他類型的交錯互連線實施方式。在以下描述中，闡述了許多具體細節，例如具體的集成和材料方案，以便提供對本公開的實施例的透徹理解。對于本領域技術人員將顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本公開的實施例。在其他實例中，未詳細描述諸如集成電路設計布局的公知特征，以免不必要地使本公開的實施例難以理解。此外，應當理解，附圖中示出的各種實施例是說明性表示，并且不一定按比例繪制。

在下面的描述中，某些術語也可以僅用于參考的目的，并且因此并不旨在進行限制。例如，諸如“上部”、“下部”、“上方”和“下方”的術語是指附圖中所參考的方向。諸如“前面”、“后面”、“背面”和“側面”之類的術語描述了部件的部分在一致但任意的參照系內的取向和/或位置，通過參考描述正在討論的部件的文本和相關聯的附圖可以清楚地理解所述取向和/或位置。這樣的術語可以包括以上具體提到的詞語、其派生詞以及具有類似含義的詞語。

在互連技術中使用低k層間電介質(ILD)和結構之間的氣隙來減小線到線電容和層到層電容以便提高總體性能是先前方式的特征。使用低k ILD的互連結構在線到線電容的提高與可圖案化性和機械穩定性的降低之間進行權衡，并且因此難以集成。氣隙已用于一些80nm和160nm間距的產品。對于銅層，使用氣隙需要中等k蝕刻停止部，以氣密密封銅并防止其氧化。然而，蝕刻停止材料可以填充互連線之間的空間并降低了總體電容效益。