金属化叠层及其制造方法及包括金属化叠层的电子设备技术

公开了一种金属化叠层及其制造方法及包括这种金属化叠层的电子设备。根据实施例，金属化叠层可以包括在衬底上交替设置的至少一个互连线层和至少一个过孔层。金属化叠层中至少一对相邻的互连线层和过孔层包括互连线层中的互连线以及过孔层中的过孔。互连线层比过孔层更靠近衬底。互连线的至少一部分上的过孔的外周侧壁不超出互连线的所述至少一部分的外周侧壁。

【技术实现步骤摘要】
金属化叠层及其制造方法及包括金属化叠层的电子设备
本公开涉及半导体领域，更具体地，涉及金属化叠层及其制造方法及包括这种金属化叠层的电子设备。
技术介绍
随着半导体器件的不断小型化，越来越难以制造高密度的互连结构，因为需要极细的金属线(意味着小晶粒尺寸、过大的阻挡层厚度及因此导致的大电阻)和极小的线间隔(意味着未对准、难以填充接触孔)。另外，难以将金属线与过孔对准，这会导致集成电路(IC)中的短路或开路故障，并因此增加IC的制造成本。
技术实现思路
有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种金属化叠层及其制造方法及包括这种金属化叠层的电子设备。根据本公开的一个方面，提供了一种金属化叠层，包括在衬底上交替设置的至少一个互连线层和至少一个过孔层。金属化叠层中至少一对相邻的互连线层和过孔层包括互连线层中的互连线以及过孔层中的过孔。互连线层比过孔层更靠近衬底。互连线的至少一部分上的过孔的外周侧壁不超出互连线的所述至少一部分的外周侧壁。根据本公开的另一方面，提供了一种制造金属化叠层的方法。金属化叠层包括交替设置的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属化叠层，包括在衬底上交替设置的至少一个互连线层和至少一个过孔层，其中所述金属化叠层中至少一对相邻的互连线层和过孔层包括：/n所述互连线层中的互连线；以及/n所述过孔层中的过孔，/n其中，所述互连线层比所述过孔层更靠近衬底，/n其中，所述互连线的至少一部分上的过孔的外周侧壁不超出所述互连线的所述至少一部分的外周侧壁。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属化叠层，包括在衬底上交替设置的至少一个互连线层和至少一个过孔层，其中所述金属化叠层中至少一对相邻的互连线层和过孔层包括：
所述互连线层中的互连线；以及
所述过孔层中的过孔，
其中，所述互连线层比所述过孔层更靠近衬底，
其中，所述互连线的至少一部分上的过孔的外周侧壁不超出所述互连线的所述至少一部分的外周侧壁。


2.根据权利要求1所述的金属化叠层，其中，所述互连线的所述至少一部分沿其纵向延伸方向的侧壁与所述过孔的相应侧壁的至少下部实质上共面。


3.根据权利要求1或2所述的金属化叠层，其中，所述互连线和所述过孔包括金属，且与周围的电介质层直接接触。


4.根据权利要求3所述的金属化叠层，其中，所述金属包括钌Ru、钼Mo、铑Rh、铂Pt、铱Ir、镍Ni、钴Co或铬Cr。


5.根据权利要求1或2所述的金属化叠层，其中，所述互连线和所述过孔包括彼此不同的材料。


6.根据权利要求1或2所述的金属化叠层，还包括：设于所述互连线和所述过孔之间的间隔层。


7.根据权利要求6所述的金属化叠层，其中，所述互连线和所述过孔包括彼此相同的材料。


8.根据权利要求6所述的金属化叠层，其中，所述间隔层在所述互连线与所述过孔之间延伸，而没有延伸到所述过孔的侧壁上。


9.根据权利要求6所述的金属化叠层，其中，所述间隔层用作扩散阻挡层和/或刻蚀停止层。


10.根据权利要求9所述的金属化叠层，其中，所述间隔层包括导电的金属硅化物、导电的金属氮化物或金属。


11.根据权利要求1或2所述的金属化叠层，还包括：围绕所述互连线和所述过孔的电介质层，其中，所述电介质层中在所述互连线之间和/或所述过孔之间包括孔洞或气隙。


12.根据权利要求1或2所述的金属化叠层，其中，所述互连线层中的各条互连线沿同一方向延伸。


13.根据权利要求12所述的金属化叠层，其中，至少一对上下相邻的互连线层中的互连线沿彼此正交的方向延伸。


14.根据权利要求1或2或13所述的金属化叠层，其中，所述过孔的宽度大于该过孔上的互连线的宽度。


15.根据权利要求14所述的金属化叠层，其中，所述过孔的上部与该过孔上的互连线的宽度基本相同，而所述过孔的下部的宽度大于该过孔上的互连线的宽度。


16.根据权利要求1或2所述的金属化叠层，其中，在与所述互连线的纵向延伸方向垂直的截面中，所述过孔和所述互连线呈从下往上渐缩的形状。


17.根据权利要求1或2所述的金属化叠层，其中，过孔之间的最小间隔由光刻工艺能够实现的最小线间隔限定。


18.一种制造金属化叠层的方法，所述金属化叠层包括交替设置的至少一个互连线层和至少一个过孔层，所述方法包括通过以下操作来形成所述金属化叠层中至少一对相邻的互连线层和过孔层：
在下层上形成第一金属层；
在第一金属层上形成第二金属层；
将第一金属层和第二金属层构图为互连图案；
将第二金属层构图为分离的部分，以形成所述过孔层中的过孔，
其中，由第一金属层形成所述互连线层中的互连线。


19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
在第一金属层与第二金属层之间设置间隔层，
其中，将第一金属层和第二金属层构图为互连图案包括将间隔层与第一金属层和第二金属层一起构图为互连图案。


20.根据权利要求19所述的方法，其中，对第二金属层的构图停止于间隔层。


21.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述金属化叠层中各对相邻的互连线层和过孔层均通过所述操作来形成。


22.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述第一金属层和所述第二金属层各自包括钌Ru、钼Mo、铑Rh、铂Pt、...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱慧珑，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11