布线结构及其形成方法和包括该布线结构的半导体器件技术

本发明专利技术公开了布线结构及其形成方法和包括该布线结构的半导体器件。在形成布线结构的方法中，形成具有第一开口的第一掩模，第一开口包括沿着第二方向延伸的第一部分和沿着第一方向延伸的第二部分。设计包括与第一开口的第一部分重叠的第二开口和各自与第一开口的第二部分重叠的第三开口的第二掩模。将第二掩模制造为包括通过扩大第二开口获得的第四开口。第四开口与第一开口的第一部分与第二部分之间的边界重叠。利用第一掩模和第二掩模蚀刻绝缘夹层，以形成对应于第四开口和第三开口的第一导通孔和第二导通孔以及对应于第一开口的沟槽。第一过孔和第二过孔以及布线被形成为填充第一导通孔和第二导通孔以及沟槽。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年6月29日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10-2015-0091946的优先权，该申请的内容以引用方式全文并入本文中。
示例实施例涉及布线结构及其形成方法，和/或涉及包括该布线结构的半导体器件。
技术介绍
可通过以下步骤形成布线下方的过孔：在绝缘夹层上形成具有开口的蚀刻掩模；利用蚀刻掩模蚀刻绝缘夹层以形成导通孔；以及利用导电材料填充导通孔。可以以相对低的密度形成的导通孔可形成为具有比蚀刻掩模中的开口的尺寸更小的尺寸，因此填充导通孔的过孔和接触该过孔的布线会以小面积彼此接触，其会增大它们之间的电阻。
技术实现思路
示例实施例提供了一种具有低电阻的布线结构。示例实施例提供了一种形成具有低电阻的布线结构的方法。示例实施例提供了一种包括具有低电阻的布线结构的半导体器件。示例实施例涉及一种形成布线结构的方法。在示例方法中，可制造包括第一开口的第一掩模。第一开口可包括第一部分和第二部分。第一部分可沿着第二方向延伸，第二部分可沿着与第二方向交叉的第一方向延伸并且与第一部分连通。可设计第二掩模包括第二开口和多个第三开口。第二开口可与第一开口的第一部分至少部分地竖直地重叠，并且第三开口中的每一个可与第一开口的第二部分至少部分地竖直地重叠。可将第二掩模制造为包括通过扩大第二开口获得的第四开口。第四开口可与第一开口的第一部分与第二部分之间的边界至少部分地竖直地重叠。可利用制造的第一掩模和第二掩模蚀刻衬底上的绝缘夹层，以在绝缘夹层的下部形成第一导通孔和第二导通孔以及在绝缘夹层的上部形成沟槽。第一导通孔和第二导通孔可分别对应于第四开口和第三开口，并且沟槽可对应于第一开口并且与第一导通孔和第二导通孔连通。可形成第一过孔和第二过孔以及布线。第一过孔和第二过孔可分别填充第一导通孔和第二导通孔，并且布线可填充沟槽。在示例实施例中，相邻的第三开口之间的距离可小于第二开口与第三开口之间的最短距离。在示例实施例中，第二开口可包括多个第二开口。相邻的第二开口之间的第一距离可大于相邻的第三开口之间的第二距离。在示例实施例中，第一距离可等于或大于第二距离的约十倍。在示例实施例中，第二开口可沿着第一方向和第二方向中的至少一个方向扩大。在示例实施例中，当蚀刻绝缘夹层以形成第一导通孔和第二导通孔以及沟槽时，可利用第一掩模和第二掩模在绝缘夹层上形成第一蚀刻掩模和第二蚀刻掩模。可利用第一蚀刻掩模和第二蚀刻掩模蚀刻绝缘夹层的上部。可去除第二蚀刻掩模。可利用第一蚀刻掩模蚀刻绝缘夹层的上部和下部。在示例实施例中，当利用第一蚀刻掩模和第二蚀刻掩模蚀刻绝缘夹层的上部时，可蚀刻与第一开口和第三开口共同重叠或者与第一开口和第四开口共同重叠的绝缘夹层的一部分。在示例实施例中，可部分地蚀刻与第一开口和第四开口共同重叠的绝缘夹层的那部分，以形成第一导通孔。在示例实施例中，在平面图中，第一导通孔的面积可等于或大于与第一开口和第二开口共同重叠的一部分的面积。在示例实施例中，在平面图中，沟槽可形成为对应于第一开口，在第一开口的第一部分与第二部分之间的边界处的沟槽的拐角可具有圆形。在示例实施例中，在平面图中，沟槽的圆形可具有从其突出的突起。在示例实施例中，第一导通孔可与沟槽的圆形至少部分地竖直地重叠。在示例实施例中，第一方向和第二方向可实质上以直角彼此交叉。在示例实施例中，当形成第一过孔和第二过孔以及布线时，可在第一导通孔和第二导通孔以及沟槽的内壁、绝缘夹层和第一蚀刻掩模上形成阻挡层。可在阻挡层上形成金属层以填充第一导通孔和第二导通孔以及沟槽。可将金属层和阻挡层平坦化直至可暴露出绝缘夹层的顶表面。示例实施例涉及一种形成布线结构的方法。在示例方法中，可制造包括第一开口的第一掩模。第一开口可包括第一部分和第二部分。第一部分可沿着第二方向延伸，第二部分可沿着与第二方向交叉的第一方向延伸并且与第一部分连通。可设计包括多个第二开口和多个第三开口的第二掩模。第二开口可在第一区中具有第一密度，第三开口可在第二区中具有大于第一密度的第二密度。第二开口中的至少一个可与第一开口的第一部分重叠，第三开口中的至少一个可与第一开口的第二部分重叠。可将第二掩模制造为包括通过扩大第二开口获得的多个第四开口。通过扩大第二开口中的至少一个形成的第四开口中的至少一个可与第一开口的第一部分重叠，其与第一开口的第一部分与第二部分之间的边界重叠。可利用制造的第一掩模和第二掩模蚀刻衬底上的绝缘夹层，以形成导通孔和与导通孔的上部连通的沟槽。可形成过孔和布线。过孔可分别填充导通孔，并且布线可填充沟槽。在示例实施例中，第二密度可为等于或大于第一密度的约十倍。在示例实施例中，可通过沿着第一方向和第二方向中的至少一个方向扩大第二开口中的每一个形成第四开口中的每一个或者一个或多个。在示例实施例中，当利用制造的第一掩模和第二掩模蚀刻绝缘夹层以形成导通孔和沟槽时，可利用第一掩模和第二掩模在绝缘夹层上形成第一蚀刻掩模和第二蚀刻掩模。可利用第一蚀刻掩模和第二蚀刻掩模来蚀刻绝缘夹层的上部。可去除第二蚀刻掩模。可利用第一蚀刻掩模来蚀刻绝缘夹层的上部和下部。在示例实施例中，在平面图中，沟槽可形成为对应于第一开口，并且第一开口的第一部分与第二部分之间的边界处的沟槽的拐角可具有圆形。在示例实施例中，在平面图中，沟槽的圆形可具有从中突出的突起。示例实施例涉及一种布线结构。该布线结构可包括绝缘夹层、布线和过孔结构。绝缘夹层可形成在衬底上。布线可形成在绝缘夹层的上部中，并且可包括第一部分和第二部分。第一部分可沿着第二方向延伸，第二部分可沿着与第二方向交叉的第一方向延伸，并且连接至第一部分。第一部分和第二部分彼此连接之处的布线的拐角可具有圆形。过孔结构可形成在绝缘夹层的下部中。过孔结构可包括第一过孔和第二过孔。第一过孔可在第一区中具有第一密度，并且第一过孔中的至少一个可接触布线的第一部分的底部。第二过孔可在第二区具有大于第一密度的第二密度，并且第二过孔中的至少一个可接触布线的第二部分的底部。接触布线的第一部分的底部的第一过孔中的至少一个可至少部分地接触布线的圆角。在示例实施例中，在平面图中，第一过孔中的至少一个的拐角的圆形可对应于布线的拐角的圆形。在示例实施例中，布线的圆角可包括在平面图中从其突出的突起。在示例实施例中，第一过孔中的至少一个可邻近于布线的圆角的突起，但是可不接触突起的底部。在示例实施例中，在平面图中，接触布线的第一部分的底部的第一过孔中的至少一个的面积可等于或大于接触布线的第二部分的底部的第二过孔中的至少一个的面积。在示例实施例中，第二密度可等于或大于第一密度的约十倍。在示例实施例中，第一方向和第二方向可实质上以直角彼此交叉。在示例实施例中，接触布线的第一部分的底部的第一过孔中的至少一个可包括第一金属图案和覆盖第一金属图案的底部和侧壁的第一阻挡图案。接触布线的第二部分的底部的第二过孔中的至少一个可包括第二金属图案和覆盖第二金属图案的底部和侧壁的第二阻挡图案。布线可包括第三金属图案和覆盖第三金属图案的底部的一部分和侧壁的第三阻挡图案。在示例实施例中，第一阻挡图案至第三阻挡图案可包括实质上相同的材料，并且第一金属图案至第三金属图案可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：衬底上的绝缘夹层；绝缘夹层的上部中的布线，该布线包括第一部分和第二部分，第二部分沿着第一方向延伸，第一部分沿着第二方向延伸，第二部分与第二方向交叉并且连接至第一部分，并且第一部分和第二部分彼此连接之处的布线的拐角具有圆形；以及绝缘夹层的下部中的过孔结构，该过孔结构包括：第一区中的第一密度的第一过孔，第一过孔中的至少一个接触布线的第一部分的底部；以及第二区中的第二密度的第二过孔，第二密度大于第一密度，第二过孔中的至少一个接触布线的第二部分的底部，其中，与布线的第一部分的底部接触的第一过孔中的至少一个至少部分地接触布线的圆角。

【技术特征摘要】
2015.06.29 KR 10-2015-00919461.一种半导体器件，包括：衬底上的绝缘夹层；绝缘夹层的上部中的布线，该布线包括第一部分和第二部分，第二部分沿着第一方向延伸，第一部分沿着第二方向延伸，第二部分与第二方向交叉并且连接至第一部分，并且第一部分和第二部分彼此连接之处的布线的拐角具有圆形；以及绝缘夹层的下部中的过孔结构，该过孔结构包括：第一区中的第一密度的第一过孔，第一过孔中的至少一个接触布线的第一部分的底部；以及第二区中的第二密度的第二过孔，第二密度大于第一密度，第二过孔中的至少一个接触布线的第二部分的底部，其中，与布线的第一部分的底部接触的第一过孔中的至少一个至少部分地接触布线的圆角。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，在平面图中，第一过孔中的至少一个的拐角的圆形对应于布线的拐角的圆形。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，布线的圆角包括在平面图中从其突出的突起。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，第一过孔中的至少一个邻近于布线的圆角的突起，而不接触突起的底部。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，在平面图中，与布线的第一部分的底部接触的第一过孔中的至少一个的面积等于或大于与布线的第二部分的底部接触的第二过孔中的至少一个的面积。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第二密度等于或
\t大于第一密度的十倍。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，第一方向和第二方向实质上以直角彼此交叉。8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，与布线的第一部分的底部接触的第一过孔中的至少一个包括第一金属图案和覆盖第一金属图案的底部和侧壁的第一阻挡图案，与布线的第二部分的底部接触的第二过孔中的至少一个包括第二金属图案和覆盖第二金属图案的底部和侧壁的第二阻挡图案，其中，布线包括第三金属图案和覆盖第三金属图案的底部的一部分和侧壁的第三阻挡图案。9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，第一阻挡图案至第三阻挡图案包括实质上相同的材料，并且第一金属图案至第三金属图案包括实质上相同的材料。10.一种半导体器件，包括：衬底上的有源鳍，该有源鳍从衬底上的隔离图案部分地突出并且沿着第一方向延伸；有源鳍和隔离图案上的栅极结构，该栅极结构沿着与第一方向交叉的第二方向延伸；源极/漏极层，其位于邻近于栅极结构的有源鳍的一部分上；源极/漏极层上的接触插塞；第一绝缘夹层结构，其包含栅极结构、源极/漏极层和接触插塞；第一绝缘夹层结构上的第二绝缘夹层；第二绝缘夹层的上部中的布线，该布线包括第一部分和第二部分，第二部分沿着第三方向延伸，第一部分沿着第四方向延伸，第二部分与第四方向交叉并且连接至第一部分，并且第一部分和第二部分彼此连接之处的布线的拐角具有圆形；以及第二绝缘夹层的下部中的过孔结构，该过孔结构包括：第一区中的第一密度的第一过孔，第一过孔中的至少一个接触布线的第一部分的底部；以及第二区中的第二密度的第二过孔，第二密度大于第一密度，第二过孔中的至少一个接触布线的第二部分的底部，其中，至少部分地接触布线的第一部分的底部的第一过孔中的至少一个与布线的圆角接触。11.根据权利要求10所述的半导体器件，其中，在平面图中，第一过孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴镇亨，金咽姝，金仁焕，金田中，朴劲必，安正勋，李相哲，李峻宁，李孝善，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR