自對(duì)準(zhǔn)的后段工藝切口的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般是關(guān)于半導(dǎo)體制造，更詳而言之，是有關(guān)于自對(duì)準(zhǔn)的后段工藝切口。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體行業(yè)引入具有更高性能及更強(qiáng)功能的新世代集成電路(1C)，那些集成電路中的組件密度增加許多，而個(gè)別部件或組件之間的尺寸、大小和間距則縮小。這些具有更小尺寸的幾何形狀的裝置正在創(chuàng)造新的制造挑戰(zhàn)。在典型的集成電路中，可能有許多金屬化層和互連通道層形成在后段工藝(back end of line ；BE0L)互連結(jié)構(gòu)中。該后段互連結(jié)構(gòu)連接各種裝置(例如晶體管和電容器等等)以形成功能電路。在制造過程中，有必要形成金屬線之間的連接及切口以創(chuàng)造所需的連通性。當(dāng)臨界尺寸持續(xù)收縮，這可以是有挑戰(zhàn)性的。因此，期望有改進(jìn)來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于在后段工藝結(jié)構(gòu)中的自對(duì)準(zhǔn)金屬切口的方法。犧牲Mx+1線形成在金屬M(fèi)x線上方。間隔件形成在各個(gè)犧牲Mx+1線上。在該間隔件之間的間隙是用來決定該Mx金屬線的切口的位置和厚度。這確保該Mx金屬線切口不會(huì)超出互連該Mx和Mx+1層的通道。它也允許用于減少通道包圍規(guī)則的限制，其能夠增加電流密度。
[0004]在第一方面中，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括:在介電層中形成多個(gè)Mx金屬線；在該多個(gè)Mx金屬線上方沉積帽層；在蝕刻停止層上形成多個(gè)犧牲Mx+1線；相鄰于各個(gè)該多個(gè)犧牲Mx+1線形成間隔件；在該多個(gè)犧牲Mx+1線上方沉積第一抗蝕層；在該第一抗蝕層中對(duì)應(yīng)線切口的位置形成開口，該線切口是用于該多個(gè)Mx金屬線中的至少一個(gè)Mx金屬線；在對(duì)應(yīng)該線切口的該位置去除該帽層；以及進(jìn)行金屬蝕刻以切割該多個(gè)Mx金屬線中的該至少一個(gè)Mx金屬線。
[0005]在第二方面中，本發(fā)明實(shí)施例提供一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括:在介電層中形成多個(gè)Mx金屬線；在該多個(gè)Mx金屬線上方沉積帽層；在該介電層和該帽層上沉積蝕刻停止層；在該蝕刻停止層上形成多個(gè)犧牲Mx+1線；相鄰于各個(gè)該多個(gè)犧牲Mx+1線形成間隔件；去除該蝕刻停止層設(shè)置在相鄰的犧牲Mx+1線的間隔件之間的部分；在該多個(gè)犧牲Mx+1線上方沉積第一抗蝕層；在該第一抗蝕層中對(duì)應(yīng)線切口的位置形成開口，該線切口是用于該多個(gè)Mx金屬線中的至少一個(gè)Mx金屬線；在該帽層上對(duì)應(yīng)該線切口的該位置進(jìn)行等向性蝕刻；以及進(jìn)行非等向性金屬蝕刻以切割該多個(gè)Mx金屬線中的該至少一個(gè)Mx金屬線。
[0006]在第三方面中，本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括:多個(gè)Mx銅線，設(shè)置在介電層中；帽層，設(shè)置在該多個(gè)Mx銅線上方；多個(gè)Mx+1銅線，形成在該介電層中，且與該多個(gè)Mx+1線相垂直；以及通道，連接該多個(gè)Mx+1銅線的其中一個(gè)與該多個(gè)Mx銅線的其中一個(gè)，其中，該通道是設(shè)置在多個(gè)Mx銅線的該其中一個(gè)的一端算起的線寬度內(nèi)。
【附圖說明】
[0007]附圖是包含在說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，顯示出本發(fā)明教示的幾個(gè)實(shí)施例，并且一起用于解釋本發(fā)明教示的原理。
[0008]這些圖中的某些組件可以忽略，或是不按比例示出，這是為了說明的清楚起見。這些剖視圖可以用”部分”或”近看”的剖視圖形式，省略某些會(huì)在”真實(shí)”剖視圖中見到的背景線條，這是為了清楚說明。
[0009]通常，相似的組件可以在各附圖中以相似的符號(hào)提起，在此情況下，通常最后兩個(gè)有效數(shù)字是相同的，最大有效數(shù)字作為該附圖的圖號(hào)。此外，為清楚起見，在某些圖中的某些符號(hào)可以忽略。
[0010]圖1是本發(fā)明實(shí)施例起點(diǎn)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0011]圖2是隨后進(jìn)行凹陷該Mx金屬線的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0012]圖3是隨后進(jìn)行沉積帽層于該金屬線上的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0013]圖4是隨后進(jìn)行沉積蝕刻停止層于該半導(dǎo)體上方的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0014]圖5是隨后進(jìn)行沉積犧牲層于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上方的的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0015]圖6是隨后進(jìn)行圖案化抗蝕層于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0016]圖7是隨后形成虛設(shè)Mx+1線于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0017]圖8是隨后沉積間隔層于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0018]圖9是隨后于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上凹陷該間隔層的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0019]圖10是圖9的間隔層的詳視圖。
[0020]圖11是去除該蝕刻停止層之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0021]圖12A和12B是隨后沉積和圖案化抗蝕層于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0022]圖13是隨后進(jìn)行金屬線切割的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。
[0023]圖14是隨后去除該抗蝕層的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。
[0024]圖15A、15B和15C顯示了隨后沉積另外的介電材料和平坦化的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)視角。
[0025]圖16是隨后去除該虛設(shè)Mx+1線視圖之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0026]圖17是隨后去除該蝕刻停止層的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0027]圖18是隨后進(jìn)行沉積和圖案化抗蝕層于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0028]圖19是隨后形成通道孔于所選擇的Mx線上方的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0029]圖20是隨后形成Mx+1線的工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0030]圖21是圖20的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0031]圖22是圖21的詳視圖。
[0032]圖23是顯示替代實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0033]圖24是圖23的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0034]圖25是隨后去除該金屬線的帽的工藝步驟之后的側(cè)視圖。
[0035]圖26是圖25的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0036]圖27是隨后去除金屬線的工藝步驟之后的側(cè)視圖。
[0037]圖28是圖27的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0038]圖29是包含間隔線的替代實(shí)施例的俯視圖。
[0039]圖30是圖29的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0040]圖31是表不本發(fā)明實(shí)施例的處理步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]示例性實(shí)施例現(xiàn)在將參照示例性實(shí)施例所示出的附圖更為詳細(xì)地描述出。應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明可以許多不同形式實(shí)施而不應(yīng)被視為是限于本文所述的實(shí)施例。相反的，提供這些示例性實(shí)施例使得本發(fā)明將徹底且完整的公開，并且將全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍給那些本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0042]本文所用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施例，并非意在限制本發(fā)明。例如，如本文所使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”是意在包括多個(gè)形式，除非上下文另外明確指出。此外，使用的術(shù)語“一”、“一個(gè)”等，不表示對(duì)數(shù)量的限制，而是表示所引用項(xiàng)目的至少一個(gè)的存在。將進(jìn)一步理解的是，術(shù)語“包括”和/或“包含”當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，是指定所述特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、組件和/或部件，但不排除存在或添加一或多個(gè)其它征、區(qū)域、整體、步驟、操作、組件、部件和/或其組合。
[0043]貫穿本說明書中對(duì)“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“實(shí)施方案”、“示例性實(shí)施方案”中，或類似語言的參考意味著一個(gè)特定特征、結(jié)構(gòu)或與該實(shí)施例描述的特征是在包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例。因此，“在一個(gè)實(shí)施方案中”、“在實(shí)施例”、“在實(shí)施方案中”的短語和類似語言的貫穿本說明書出現(xiàn)可以但不一定都指的是同一實(shí)施例。
[0044]術(shù)語“覆”或“之上”，“位于”或“設(shè)置頂上”，“底層”、“之下”或“下方”意味著第一組件(例如:第一結(jié)構(gòu)，如第一層)，是存在于第二組件(例如:第二結(jié)構(gòu)，如第二層)上，其中中間組件(例如:接口結(jié)構(gòu)，如接口層)，可以是存在于第一組件和第二組件之間。
[0045]圖1是在本發(fā)明實(shí)施例的起始點(diǎn)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100顯示具有多個(gè)金屬線106的后段(back-end-line ；BE0L)線結(jié)構(gòu)，其形成在介電層102中。在實(shí)施例中，介電層102可包括S1C (碳氧化硅)。在實(shí)施例中，金屬線106包括銅。在實(shí)施例中，阻擋層104是設(shè)置在該金屬線表面上。這用于防止金屬的擴(kuò)散。在實(shí)施例中，阻擋層104包括鉭和/或氮化鉭。金屬線106被稱為Mx線，其中“X”表示特定的金屬化層。在金屬線106下面的是金屬線103。因此，金屬線103被稱為Mx-Ι金屬線。該金屬線可用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)來形成，包括但不限于，阻擋層沉積、金屬晶種層沉積、金屬電鍍過