的形成。在一些示例性實施例中,在化學(xué)反應(yīng)過程中,晶圓100的溫度可以在約100°C和約400°C之間的范圍內(nèi)。工藝氣體的壓力可以在約1托和約100托之間的范圍內(nèi)。反應(yīng)氣體可以包括含銅氣體、含鎢氣體(諸如,WF6),或含鋁氣體(諸如,A1H(CH3)2),這取決于金屬線38中包括何種金屬。此夕卜,在工藝氣體中也可以包括諸如H2、NH3的其他工藝氣體和諸如N2、Ar等的一些載氣。
[0051]金屬線38的寬度W2小于間隔S1的一半。在一些示例性實施例中,寬度W2等于或基本等于間隔S1的約三分之一。例如,差值|W2-S1/3|的絕對值可以小于值(Sl)/3的約10%。因此,從相鄰的芯軸帶32’生長的金屬線38不會彼此連接,并且相鄰的金屬線38之間的間隔S2可以接近于芯軸帶32’的寬度W1,間隔S2也可以接近于金屬線38的寬度W20
[0052]如圖4所示,一些金屬線38的底面與接觸插塞28的頂面接觸。因此金屬線38電連接至下面的接觸插塞28。
[0053]在選擇性蝕刻步驟中去除掩模層34和芯軸帶32’的剩余部分,從而留下金屬線38。圖5A和5B中示出了產(chǎn)生的結(jié)構(gòu),圖5A和5B的結(jié)構(gòu)是根據(jù)不同的實施例形成的結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的步驟也示出為在圖13中示出的工藝流程200中的步驟206。根據(jù)一些實施例,金屬線38包括相互平行的部分。應(yīng)當(dāng)理解,金屬線38可以形成多個環(huán),每個環(huán)都圍繞如圖4中示出的一個芯軸帶32’。因此,在形成金屬線38之后,可以實施圖案化步驟以去除金屬線38的一些部分,并且去除一些不需要的金屬線38。如圖5A和圖5B所示,剩余的金屬線38包括一些覆蓋接觸插塞28的部分。
[0054]圖5B示出了根據(jù)本申請的可選實施例的結(jié)構(gòu)。圖5B中的結(jié)構(gòu)除了包括圖5A中示出的部件之外,還包括額外的介電阻擋層40。根據(jù)一些實施例,例如,當(dāng)金屬線38包括銅時,介電阻擋層40形成在金屬線38的頂面和側(cè)壁上。在一些實施例中,介電阻擋層40是其水平部分的厚度T2與垂直部分的厚度T1彼此相等或彼此基本相等的共形層。例如,差值(|T1 -T2|可以小于厚度Τ1和Τ2的約20%,并且可以小于厚度Τ1和Τ2的約10%,其中,T1是介電阻擋層40的垂直部分的厚度,而厚度Τ2是介電阻擋層40的水平部分的厚度。在本發(fā)明的可選實施例中,例如,當(dāng)金屬線38由基本不含銅的鋁和/或鎢形成時,則可以不形成介質(zhì)阻擋層40,并且因此隨后形成的頂D42(圖6)與金屬線38接觸。
[0055]參考圖6,在蝕刻停止層30上形成金屬間電介質(zhì)(Η?) 42。相應(yīng)的步驟示出為在圖13中示出的工藝流程200中的步驟208。根據(jù)一些實施例,例如,頂D42包括具有低于3.0的介電常數(shù)(k值)的低k介電材料。頂D42可以包括Black Diamond (黑鉆石,應(yīng)用材料公司的注冊商標(biāo))、含碳低k介電材料等。IMD42可以使用旋涂、可流動化學(xué)汽相沉積(FCVD)等形成。在本發(fā)明的可選實施例中,IMD42使用諸如等離子體增強化學(xué)汽相沉積(PECVD)、低壓化學(xué)汽相沉積(LPCVD)等的沉積方法形成。頂D42的頂面高于金屬線38的頂面。
[0056]根據(jù)一些實施例,在形成頂D42后,形成蝕刻停止層44。蝕刻停止層44包括不同于n?42的材料。在一些實施例中,蝕刻停止層44包括碳化硅、氮氧化硅、碳氮化硅等。
[0057]圖7至圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的在形成通孔的中間階段的截面圖。參考圖7,在蝕刻停止層44上方施加光刻膠46,隨后實施圖案化步驟以去除光刻膠46的一些部分。從而在光刻膠46中形成開口 48。
[0058]接下來,將圖案化的光刻膠46用作蝕刻掩模以蝕刻下面的蝕刻停止層44和n?42,從而在n?42中形成如圖8所示的通孔開口 50。相應(yīng)的步驟示出為在圖13中示出的工藝流程200中的步驟210。然后去除光刻膠46(圖7)。通孔開口 50與一些金屬線38對準(zhǔn),并且因此在蝕刻步驟之后,金屬線38的頂面暴露。可以使用時間模式實施蝕刻,從而如果發(fā)生未對準(zhǔn),并且通孔開口 50不期望地稍微從金屬線38的中心處偏移,所產(chǎn)生的通孔開口 50的底部仍高于IMD42的底面。在發(fā)生未對準(zhǔn)的情況下,一根(或多根)金屬線38的頂面和側(cè)壁,可以暴露于相應(yīng)的通孔開口 50。通孔開口 50的底面因此處于金屬線38的頂面和底面之間的中間水平面處。通孔開口 50可以具有諸如正方形、圓形、橢圓形等的頂視形狀。
[0059]參考圖9,在如圖8所示的通孔開口 50中形成通孔52。相應(yīng)的步驟示出為在圖13中示出的工藝流程200中的步驟212。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,通孔52的形成包括在通孔開口 50中選擇性地沉積諸如金屬的導(dǎo)電材料,但是不沉積在蝕刻停止層44的頂面上。通孔52可以包括鶴、招、銅或這些材料的合金。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,使用CVD方法實施通孔52的形成。在相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)過程中,晶圓100的溫度可以在約100°C和約400°C之間的范圍內(nèi)。工藝氣體的壓力可以在約1托和約100托之間的范圍內(nèi)。反應(yīng)氣體可以包括含銅氣體、含鎢氣體(諸如wf6)或含鋁氣體(諸如A1H(CH3)2),這取決于通孔52中包括何種金屬。結(jié)果,通孔52可以包括鎢、鋁、銅或它們的合金。此外,在用于形成通孔52的工藝氣體中也可以包括諸如H2、NH3的其他工藝氣體和諸如N2、Ar等的一些載氣。通孔52的形成是受控制的,所以當(dāng)通孔52的形成結(jié)束時,通孔52的頂面與蝕刻停止層44的頂面基本平齊或稍微低于蝕刻停止層44的頂面。
[0061]在本發(fā)明的可選實施例中,通孔52的形成包括毯式沉積導(dǎo)電阻擋層(未單獨示出),形成諸如銅層的晶種層,然后實施鍍工藝(諸如,電鍍或化學(xué)鍍)以鍍諸如銅或銅合金的金屬。導(dǎo)電阻擋層可以包括鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭等。實施諸如CMP的平坦化工藝以去除導(dǎo)電材料、晶種層和所鍍金屬中位于蝕刻停止層44的頂面上方的多余部分。導(dǎo)電材料、晶種層和所鍍金屬的剩余部分形成通孔52。
[0062]圖10和圖11示意性地示出了包括金屬線56和相應(yīng)的覆蓋通孔60的額外的金屬層的形成。圖10示出了金屬線56的形成。相應(yīng)的步驟示出為在圖13中示出的工藝流程200中的步驟214。接下來,如圖10所示,形成Π?54以填充金屬線56之間的間隙,隨后形成蝕刻停止層58。金屬線56、頂D54和蝕刻停止層58的形成細(xì)節(jié)與圖1至圖5B示出的細(xì)節(jié)基本上相同,其中,金屬線56、IMD54和蝕刻停止層58分別對應(yīng)于金屬線38、IMD42和蝕刻停止層44。因此此處不再重復(fù)形成圖10中的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。
[0063]圖11示出了通孔60的形成。相應(yīng)的步驟示出為在圖13中示出的工藝流程200中的步驟216。形成工藝和材料與形成通孔52的形成工藝和材料基本上相同,并因此此處不再重復(fù)。在隨后的工藝中,可以在圖11中的結(jié)構(gòu)上方形成更多的金屬層和相應(yīng)的通孔,其中,金屬線和通孔電連接至金屬線38和56以及通孔52和60。
[0064]圖12示出了金屬線38和通孔52的一部分的放大圖,其中,放大圖示出了圖9中的部分62。在圖12中使用虛線示出了芯軸帶32’,因為芯軸帶32’在圖12中不再存在(這對應(yīng)于圖9中所示的步驟)。應(yīng)當(dāng)理解的是,由于芯軸帶32’(圖4)通過蝕刻芯軸層32 (圖