提供了用于减小集成电路(IC)的互连层中形成的金属线的端部部分之间的尖端到尖端距离的方面。在一个方面，一种方法包括将设置在硬掩模层之上的光致抗蚀剂层暴露于光以在光致抗蚀剂层上形成金属线图案。金属线图案包括与基本上平行于轴线的轨道相对应的金属线模板。去除与金属线图案相对应的光致抗蚀剂层的部分以根据金属线图案暴露硬掩模层。蚀刻硬掩模层的暴露部分，使得形成与金属线图案相对应的沟槽。对硬掩模层进行定向蚀刻，使得至少一个沟槽沿着轴线在第一方向上延伸。这允许沟槽以减小的节距和减小的尖端到尖端距离间隔开。
Reducing the tip-to-tip distance between the ends of metal wires formed in the interconnection layer of integrated circuits (IC)
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减小集成电路(IC)的互连层中形成的金属线的端部部分之间的尖端到尖端距离相关申请的交叉引用本申请要求于2017年11月29日提交的题为“REDUCINGTIP-TO-TIPDISTANCEBETWEENENDPORTIONSOFMETALLINESFORMEDINANINTERCONNECTLAYEROFANINTEGRATEDCIRCUIT(IC)”的美国专利申请序列号15/825,231的优先权，该美国专利申请要求于2017年1月19日提交的题为“REDUCINGTIP-TO-TIPDISTANCEBETWEENENDPORTIONSOFMETALLINESFORMEDINANINTERCONNECTLAYEROFANINTEGRATEDCIRCUIT(IC)”的美国临时专利申请序列号62/448,059的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
本公开的技术一般地涉及在集成电路(IC)的制造中的光刻的使用，并且更具体地涉及根据IC的互连层中的金属线图案来形成金属线以在其中形成互连。
技术介绍
光刻在现代电子设备中使用的集成电路(IC)的制造中起着关键作用。特别地，IC制造涉及采用各种化学和物理光刻工艺来制造器件结构并且以线图案的形式互连导线或金属线。例如，IC中的晶体管通常通过在半导体衬底上沉积导电和绝缘材料并且蚀刻该材料以产生相应的晶体管结构和布线图案来形成。使用这种光刻工艺制造结构允许形成和互连数百万个晶体管以产生现代电子设备中的复杂IC。为了满足现代电子设备对增加功能性的需求同时消耗更少面积，正在以更小的特征尺寸制造IC内的器件结构。制造较小器件结构的一种方法是形成具有互连层的部件，这些互连层包括具有减小的节距的金属线。例如，器件结构包括多个互连层，诸如金属层，每个互连层具有沿统一方向延伸的多个金属线。使用图案化方案(诸如自对准四重图案化(SAQP))以特定节距沉积每个互连层的金属线，并且然后切割金属线以形成所设计的图案。以相对较小的节距沉积金属线限制了对应互连层的面积。较小的互连层有助于限制IC的整体面积。以较小节距沉积IC的金属层以限制面积引入了附加的复杂性。例如，形成金属线以具有特定图案通常包括在沉积的金属线之上设置切割图案层，以及根据切割图案层蚀刻(例如，切割)金属线。传统的光刻工艺在被称为边缘放置误差(EPE)的期望位置的误差范围内沉积切割图案层。然而，随着金属线的节距减小，金属线之间的空间减小。例如，小于三十(30)纳米(nm)的金属线节距可能导致金属线间隔小于十五(15)nm。金属线之间的这种小的间隔可以产生对EPE的减小的容差，因为减小的金属线节距增加了沉积的切割图案层可能导致可归因于EPE的某些金属线的错误切割的风险。另外，尽管传统工艺可以对应于小于三十(30)nm的金属线节距以便消耗更少的面积，但是相邻切割金属线的端部部分之间的尖端到尖端距离受到切割图案层的分辨率的限制，从而限制面积减小。
技术实现思路
本文中公开的各方面包括减小集成电路(IC)的互连层中形成的金属线的端部部分之间的尖端到尖端距离。限制或减小IC面积的一种方法是利用具有减小的节距和减小的尖端到尖端距离的金属线来制造IC的互连层。制造互连层通常包括根据切割层图案去除金属线的部分以形成金属线图案。然而，由于切割图案层的边缘放置误差(EPE)，具有节距减小的金属线的互连层可能易受错误的金属线图案的影响。特别地，切割图案层可以包括开口，该开口被设计成暴露要去除的金属线的部分。EPE可能导致切割图案层的放置发生移位，使得开口错误地重叠金属线的特定部分，这导致错误地去除这些部分。此外，金属线之间的尖端到尖端距离受到金属线切割的分辨率的限制，因此限制了面积减小。以这种方式，在一个方面，描述了一种方法，其减小了IC的互连层中形成的金属线的端部部分之间的尖端到尖端距离。特别地，该方法包括将设置在硬掩模层之上的光致抗蚀剂层暴露于光以便在光致抗蚀剂层上形成金属线图案。金属线图案包括与基本上平行于轴线的轨道相对应的多个金属线模板。去除与金属线图案相对应的光致抗蚀剂层的部分以根据金属线图案暴露硬掩模层。另外，蚀刻硬掩模层的暴露部分，使得在硬掩模层中形成与金属线图案相对应的沟槽。在去除光致抗蚀剂层之后，定向蚀刻硬掩模层，使得至少一个沟槽沿着轴线在第一方向上延伸。以这种方式形成和延伸沟槽允许沟槽以减小的节距以及减小的尖端到尖端距离间隔开。因此，设置在沟槽中的金属线将具有减小的节距和减小的尖端到尖端距离，从而实现具有减小的面积消耗的互连层。在这方面，在一个方面，提供了一种用于在IC的互连层中形成金属线图案的方法。该方法包括将设置在硬掩模层之上的光致抗蚀剂层暴露于由光源提供的光以在光致抗蚀剂层上形成金属线图案。金属线图案包括与多个轨道相对应的多个金属线模板，每个轨道基本上平行于轴线。该方法进一步包括去除与金属线图案相对应的光致抗蚀剂层的一个或多个部分，使得硬掩模层根据金属线图案被暴露。该方法进一步包括蚀刻与金属线图案相对应的硬掩模层以在硬掩模层中形成与金属线图案中的多个金属线模板相对应的多个沟槽。该方法进一步包括去除光致抗蚀剂层。该方法进一步包括定向蚀刻与至少一个沟槽的第一端部部分相邻的硬掩模层以沿着轴线在第一方向上延伸至少一个沟槽的长度。在另一方面，提供了一种IC。IC包括一个或多个互连层。一个或多个互连层中的每个互连层包括多个极紫外(EUV)曝光形成的金属线，这些金属线与多个轨道相对应并且以限定节距形成。与轨道相对应的金属线的尖端从与轨道相对应的另一金属线的尖端分开的距离小于限定节距的一半。在另一方面，提供了另一种用于在IC的互连层中形成金属线图案的方法。该方法包括将设置在硬掩模层之上的光致抗蚀剂层暴露于由光源提供的光以在光致抗蚀剂层上形成金属线图案。金属线图案包括与多个轨道相对应的多个金属线模板，每个轨道基本上平行于轴线。该方法进一步包括去除与金属线图案相对应的光致抗蚀剂层的一个或多个部分，使得硬掩模层根据金属线图案被暴露。该方法进一步包括定向蚀刻光致抗蚀剂层的多个金属线模板中的至少一个金属线模板以沿着轴线在第一方向上延伸至少一个金属线模板的长度。该方法进一步包括蚀刻与金属线图案相对应的硬掩模层以在硬掩模层中形成与金属线图案中的多个金属线模板相对应的多个沟槽。该方法进一步包括去除光致抗蚀剂层。在另一方面，提供了另一种用于在IC的互连层中形成金属线图案的方法。该方法包括将设置在硬掩模层之上的光致抗蚀剂层暴露于由光源提供的光以在光致抗蚀剂层上形成金属线图案。金属线图案包括与多个轨道相对应的多个金属模板，每个轨道基本上平行于轴线。该方法进一步包括去除与金属线图案相对应的光致抗蚀剂层的一个或多个部分，使得硬掩模层根据金属线图案被暴露。该方法进一步包括防止在金属线图案中形成任何虚设金属线。该方法进一步包括去除光致抗蚀剂层。附图说明图1是示出用于形成金属线图案的示例性传统单切割工艺的阶段的俯视图；图2是使用多切割工艺形成的集成电路(IC)的示例性传统互连层的俯视图；图3是包括具有减小的尖端到尖端边距的极紫外(EUV)形成的金属线在内的IC的示例性互连层的俯视图；图4是示出用于在图3中的IC的互连层中形成金属线的示例性过程的流程图。图5A本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在集成电路(IC)的互连层中形成金属线图案的方法，包括：将设置在硬掩模层之上的光致抗蚀剂层暴露于由光源提供的光以在所述光致抗蚀剂层上形成金属线图案，所述金属线图案包括与各自基本上平行于轴线的多个轨道相对应的多个金属线模板；去除与所述金属线图案相对应的所述光致抗蚀剂层的一个或多个部分，使得所述硬掩模层根据所述金属线图案被暴露；蚀刻与所述金属线图案相对应的所述硬掩模层，以在所述硬掩模层中形成与所述金属线图案中的所述多个金属线模板相对应的多个沟槽；去除所述光致抗蚀剂层；以及定向蚀刻与至少一个沟槽的第一端部部分相邻的所述硬掩模层，以沿着所述轴线在第一方向上延伸所述至少一个沟槽的长度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.19 US 62/448,059;2017.11.29 US 15/825,2311.一种用于在集成电路(IC)的互连层中形成金属线图案的方法，包括：将设置在硬掩模层之上的光致抗蚀剂层暴露于由光源提供的光以在所述光致抗蚀剂层上形成金属线图案，所述金属线图案包括与各自基本上平行于轴线的多个轨道相对应的多个金属线模板；去除与所述金属线图案相对应的所述光致抗蚀剂层的一个或多个部分，使得所述硬掩模层根据所述金属线图案被暴露；蚀刻与所述金属线图案相对应的所述硬掩模层，以在所述硬掩模层中形成与所述金属线图案中的所述多个金属线模板相对应的多个沟槽；去除所述光致抗蚀剂层；以及定向蚀刻与至少一个沟槽的第一端部部分相邻的所述硬掩模层，以沿着所述轴线在第一方向上延伸所述至少一个沟槽的长度。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：定向蚀刻与所述至少一个沟槽的第二端部部分相邻的所述硬掩模层，以沿着所述轴线在与所述第一方向相反的第二方向上延伸所述至少一个沟槽的所述长度，所述第二端部部分与所述第一端部部分相对。3.根据权利要求1所述的方法，其中定向蚀刻所述硬掩模层包括：定向蚀刻所述硬掩模层，使得一个或多个沟槽沿着所述轴线在所述第一方向上延伸，使得与轨道相对应的所述一个或多个沟槽的所述第一端部部分和与所述轨道相对应的另一沟槽的端部部分之间的尖端到尖端距离减小。4.根据权利要求1所述的方法，其中将设置在所述硬掩模层之上的所述光致抗蚀剂层暴露于所述光包括：将所述光致抗蚀剂层暴露于由极紫外(EUV)光源提供的极紫外(EUV)光的单次曝光。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述金属线图案的每个对应沟槽中设置多个金属线。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：防止在所述金属线图案中形成残留的虚设金属线。7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：使用所述多个金属线中的至少一些金属线连接IC内的一个或多个有源元件。8.一种集成电路(IC)，包括：一个或多个互连层，所述一个或多个互连层中的每个互连层包括多个极紫外(EUV)曝光形成的金属线，所述金属线与多个轨道相对应并且以限定节距形成；其中与轨道相对应的金属线的尖端从与所述轨道相对应的另一金属线的尖端分开的距离小于所述限定节距的一半。9.根据权利要求8所述的IC，其中所述多个EUV曝光形成的金属线不包括未电耦合到所述IC中的另一金属线、所述互连层或有源区的虚设金属线。10.根据权利要求8所述的IC，被集成在半导体管芯中。11.根据权利要求8所述的IC，被集成在选自以下组的设备中，所述组包括：机顶盒；娱乐单元；导航设备；通信设备；固定位置数据单元；移动位置数据单元；全球...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·徐，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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