带有转化的衬里的自对准硬掩模制造技术

在一个实施例中，沟槽可以形成于介电表面中，并且，沟槽可以用衬里加衬。沟槽可以用金属填充，并且，该金属可以在沟槽的开口的下方凹陷。衬里可以被转化成电介质，并且，硬掩模可以被沉积到沟槽中。

Self-aligning hard mask with transformed lining

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有转化的衬里的自对准硬掩模
本公开一般涉及集成电路的领域，且更具体地而非排他性地涉及自对准硬掩模。
技术介绍
半导体电路或芯片可以包括多层互连件。此外，芯片的不同层中的互连件可以使用通孔来连接。延伸穿过芯片的平面的通孔是在不同的互连层之间的电连接。这些芯片的互连件使用逐渐减小的间距（例如，更窄和/或相互更靠近）来制造，以便适应对较小的芯片的需要。然而，随着互连件的间距减小，变得越来越难以使通孔与具体的互连件恰当地对准。尤其，在制造期间，通孔相对于具体的层的对应的互连件的对准将由于制造过程中的自然变体而变化，从而导致通孔与互连件之间的未对准。如果通孔以一定程度未被对准，以致于通孔非预期地与错误的互连件或另一非计划中的金属构件接触，则芯片可能短路，从而导致降级的性能和/或出故障的芯片。附图说明本公开在结合附图来阅读时根据以下的详述而得到最佳理解。强调的是，根据行业中的标准实践，各种特征不一定按比例绘制，而仅出于图示目的而被使用。在明确地或隐含地示出标度的情况下，该标度仅提供一个说明性的示例。在其它实施例中，为了讨论清楚起见，各种特征的尺寸可以任意地被增大或减小。图1图示带有多个互连件的金属化堆叠件的横截面侧视图。图2-7图示用于制造带有多个互连件的金属化堆叠件的各种示例阶段。图8A-E图示使用带有转化的衬里的自对准硬掩模来转向的通孔的示例。图9图示对于产生带有转化的衬里的自对准硬掩模的示例实施例的流程图。图10A和10B图示可以包括一个或多个金属化堆叠件的晶圆和管芯的顶视图。图11图示可以包括带有一个或多个金属化堆叠件的一个或多个构件的示例计算装置的框图。具体实施方式以下公开提供许多不同的实施例或示例，以便实现本公开的不同的特征。构件和布置的特定的示例在下文中描述，以使简化本公开。这些当然只不过是示例，而不旨在为限制性的。而且，本公开可以在各种示例中重复参考数字和/或字母。该重复出于简单性和清楚性的目的，而并非本质上规定所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。不同的实施例可以具有不同的优点，并且，不一定对任何实施例都要求具体的优点。半导体电路或芯片可以包括使用一个或多个金属化堆叠件（例如，下述的来自图1-7的金属化堆叠件）来形成的多层互连件。此外，芯片的不同层中的互连件可以使用通孔来连接。延伸穿过芯片的平面的通孔是在不同的互连层之间的电连接。这些芯片的互连件使用逐渐减小的间距（例如，更窄和/或相互更靠近）来制造，以便适应对较小的芯片的需要。然而，随着互连件的间距减小，变得越来越难以使通孔与具体的互连件恰当地对准。尤其，在制造期间，通孔相对于具体的层的对应的互连件的对准将由于制造过程中的自然变体而变化，从而导致通孔与互连件之间的未对准。如果通孔以一定程度未被对准，以致于通孔非预期地与错误的互连件或另一非计划中的金属构件接触，则芯片可能短路，从而导致下降的性能和/或出故障的芯片。因此，通孔必须在特定误差容限内与适当的互连件对准，以便避免错误地连接到错误的互连件或其它金属构件或到其的短路。虽然通孔的大小能够减小以降低未对准的影响，但缩小通孔大小可能导致降级的性能（例如，由于较高电阻而导致的）且还导致对于通孔制造的减少的产量。因此，在一些实施例中，通孔可以使用带有转化的衬里的自对准硬掩模来产生。自对准硬掩模例如是能够用于使下一层通孔转向以落在硬掩模下方的金属（例如，用于形成互连件的具体的沟槽中的金属）上的蚀刻掩模。例如，层间电介质（ILD）可以被图案化以形成沟槽，并且，该沟槽可以用金属制衬里（例如，含金属的氮化物或金属氮化物）加衬。衬里例如可以用作ILD与沉积于沟槽中的任何金属之间的粘附剂，且还可以防止金属从沟槽向外泄漏到ILD中。沟槽然后可以用金属填充，并且，该金属然后可以被抛光，以去除自沟槽溢出的任何多余的金属。该金属然后可以在沟槽的顶部的下方凹陷，以形成沟槽中的金属的上方的空心部分，其能够用作硬掩模的壳体。然而，金属凹陷过程对于金属制衬里（例如，含金属的氮化物或金属氮化物）是选择性的，且因而甚至在使金属凹陷之后，衬里仍在。此外，由于衬里为传导金属材料，因而遗留衬里对通孔对准及转向问题起反作用。在一些情况下，额外的过程能够用于去除衬里。然而备选地，衬里能够被改质（modify），以将其制成遗留的电介质。例如，如果衬里为氮化物，且暴露于氧化的等离子体，则衬里将被转化成氧化物。金属氧化物典型地为电介质。除了氧化物之外，变成金属制电介质的其它类型的转化还包括将产生硅酸盐、氮氧化物或任何其它不泄漏的电介质的过程。以此方式，可以简单地使衬里转化成遗留的电介质，而非将衬里完全地去除，因为使衬里转化而并非去除衬里要更高效得多。在衬里被转化成遗留的电介质之后，具体的硬掩模材料然后能够被沉积到凹陷的金属的顶部上的沟槽的空心部分中。考虑到使硬掩模材料沉积到沟槽的空心部分中导致硬掩模定位于金属的正上方，硬掩模通过设计而“自对准”。硬掩模材料然后可以被抛光，以去除自沟槽溢出的任何多余的硬掩模材料。在此时，例如，通过使用蚀刻途径来蚀刻硬掩模（其对于硬掩模材料是选择性的，而并非对于周围的ILD是选择性的），从而能够使用硬掩模来产生通孔，以使通孔转向。因此，使自对准硬掩模的衬里转化成遗留的电介质避免在金属凹陷之后必须使衬里凹陷的问题。本专利技术在间距（金属宽度+ILD宽度）为大约40纳米（nm）或更小时特别地有用。参考附图而在下文中更具体地描述可以用于实现本公开的功能性的示例实施例。本描述使用短语“在实施例中（inanembodiment）”或“在实施例中（inembodiments）”，这些短语各自可以指相同或不同的实施例中的一个或多个。此外，如关于本公开的实施例而使用的术语“包含”、“包括”、“具有”以及类似物为同义的。本公开可以使用基于视角的描述（诸如，“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”以及“侧部”）；这样的描述用于促进讨论，而不旨在制约所公开的实施例的应用。附图不一定按比例绘制。在以下的详述中，说明性的实现的各种方面使用普遍地被本领域技术人员采用来将他们的工作的实质传达给本领域其它技术人员的术语而描述。例如，如本文中所使用的，“高k电介质”指具有比氧化硅更高的介电常数的材料。在另一示例中，术语“互连件”用于描述由用于提供到与IC相关联的一个或多个构件的电连接性或/和各种这样的构件之间的电连接性的导电材料形成的任何元件。一般而言，“互连件”可以指沟槽（有时也被称为“道（line）”）和通孔两者。一般而言，术语“沟槽”用于描述通过典型地包含在IC芯片的平面内提供的层间低k电介质的互连件支撑层而隔离的导电元件。这样的沟槽典型地被堆叠到若干水平面中。另一方面，术语“通孔”用于描述使不同水平面的两个或更多个沟槽互连的导电元件。为此，通孔与IC芯片的平面基本上垂直地被提供。通孔可以使相邻水平面中的两个沟槽或不相邻水平面中的两个沟槽互连。术语“金属化堆叠件”指用于提供到IC芯片的不同电路构件的连接性的一个或多个互连件的堆叠件。图1是根据各种实施例的包括容纳多个导电互连件104的互连件支撑层102的金属化堆叠件100的横截面侧视图。在图1中以参考数字仅标记一个互连件104，以便于图示，但在图1中图示了八个。虽然在图1中图示八个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包含：多个互连层，其中，所述多个互连层包含第一互连层和第二互连层，其中，所述第一互连层包含第一互连件，并且其中，所述第二互连层包含第二互连件；通孔，所述通孔使所述第一互连件和所述第二互连件连接；以及其中，所述第一互连件包含介电衬里。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包含：多个互连层，其中，所述多个互连层包含第一互连层和第二互连层，其中，所述第一互连层包含第一互连件，并且其中，所述第二互连层包含第二互连件；通孔，所述通孔使所述第一互连件和所述第二互连件连接；以及其中，所述第一互连件包含介电衬里。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述介电衬里包含从金属制衬里转化的非传导衬里。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述金属制衬里包含氮化物。4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述介电衬里包含暴露于氧化的等离子体的金属制衬里。5.根据权利要求1-2中的任一项所述的设备，其中，所述介电衬里包含暴露于氧化的等离子体的衬里。6.根据权利要求1-2中的任一项所述的设备，其中，所述介电衬里包含氧化物。7.根据权利要求1-2中的任一项所述的设备，其中，所述介电衬里包含硅酸盐。8.根据权利要求1-2中的任一项所述的设备，其中，所述介电衬里包含氮氧化物。9.一种方法，包含：在介电表面中形成沟槽；用衬里给所述沟槽加衬；用金属填充所述沟槽；使所述金属在所述沟槽的开口的下方凹陷；使所述衬里转化成电介质；以及使硬掩模沉积到所述沟槽中。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包含使用所述硬掩模来形成通孔，以使所述通孔对准。11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述衬里被转化成遗留的介电材料。12.根据权利要求9-11中的任一项所述的方法，其中，使所述衬里转化成所述电介质包含使所述衬里暴露于氧化的等离子体。13.根据权利要求9-11中的任一项所述的方法，其中，所述衬里为金属制衬里。14.根据权利要求9-11中的任一项所述的方法，其中，所述衬里为氮化物。15...

【专利技术属性】
技术研发人员：M钱多克，S苏里，CJ耶切夫斯基，RE申克，TA特罗尼克，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US