[发明专利]具有较小的过渡层通孔的互连结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种互连结构，具体而言，本发明涉及一种具有过渡层通孔的互连结构。

背景技术

互连结构用于在集成电路的元件之间传递信号。互连结构是在衬底上方通过介电材料分开的线和通孔的三维栅格结构，其中线基本上以水平方向延伸，而通孔位于不同层的线之间用于提供电连接。层包含线和电连接至最接近衬底的线的表面的通孔。在同一层上邻近的线之间的间隔叫做间距。离衬底更远的互连结构层具有更大的间距，即线之间更大的距离。因为离衬底更远的线的密度降低，所以线的尺寸增加，从而容许数量减少的线来传递相同的电压。

其中间距增加的层叫做过渡层。过渡层通孔比过渡层下方的一层或多层中的通孔更大，以便机械支撑过渡层通孔顶上的更大的线。然而，更大的通孔尺寸降低了过渡层通孔和邻近更接近于衬底的过渡层的层的线之间的距离。减小的距离增加了过渡层通孔和位于过渡层正下方的层的线之间短路的可能性。减少短路机会的一种方式是在位于过渡层通孔的任一侧上的过渡层下方的平面晶格中不形成线。线的缺少需要增大器件尺寸。在一些情况下，尺寸增加了约12％。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种互连结构，包括：底层，位于衬底上方，其中，所述底层包含至少一条底层线和至少一个底层通孔；过渡层，位于所述底层上方，其中，所述过渡层包含至少一条过渡层线和至少一个过渡层通孔；以及顶层，位于所述过渡层上方，其中，所述顶层包含至少一条顶层线和至少一个顶层通孔，其中，所述至少一个过渡层通孔的截面面积比所述至少一个顶层通孔的截面面积小至少30％。

在上述互连结构中，其中，所述至少一条过渡层线的厚度比所述至少一条顶层线的厚度小至少25％。

在上述互连结构中，其中，所述至少一个过渡层通孔的截面面积基本上等于所述至少一个底层通孔的截面面积。

在上述互连结构中，其中，所述至少一条底层线的厚度小于所述至少一条过渡层线的厚度，并且所述至少一条过渡层线的厚度小于所述至少一条顶层线的厚度。

在上述互连结构中，其中，所述至少一个过渡层通孔的截面面积在700nm²至1100nm²的范围内。

在上述互连结构中，其中，所述至少一条过渡层线的厚度在50nm至150nm的范围内。

在上述互连结构中，其中，所述至少一条过渡层线中的两条之间的间距在85nm至95nm的范围内，并且所述至少一条底层线中的两条之间的间距在60nm至70nm的范围内。

在上述互连结构中，其中，所述至少一条过渡层线中的两条之间的间距基本上等于所述至少一条顶层线中的两条之间的间距。

在上述互连结构中，其中，所述至少一条过渡层线的宽度在50nm至150nm的范围内。

在上述互连结构中，其中，所述至少一条过渡层线的宽度在150nm至300nm的范围内。

根据本发明的另一方面，还提供了一种集成电路，包括：

第一互连结构，包括：

第一底层，位于衬底上方，其中，所述第一底层包含至少一条第一底层线和至少一个第一底层通孔；

第一过渡层，位于所述第一底层上方，其中，所述第一过渡层包含至少一条第一过渡层线和至少一个第一过渡层通孔；以及

第一顶层，位于所述第一过渡层上方，其中，所述第一顶层包含至少一条第一顶层线和至少一个第一顶层通孔，

其中，所述至少一个第一过渡层通孔的截面面积比所述至少一个第一顶层通孔的截面面积小至少30％；以及

第二互连结构，包括：

第二底层，位于所述衬底上方，其中，所述第二底层包含至少一条第二底层线和至少一个第二底层通孔；

第二过渡层，位于所述第二底层上方，其中，所述第二过渡层包含至少一条第二过渡层线和至少一个第二过渡层通孔；以及

第二顶层，位于所述第二过渡层上方，其中，所述第二顶层包含至少一条第二顶层线和至少一个第二顶层通孔，

其中，所述至少一个第二过渡层通孔的截面面积比所述至少一个第二顶层通孔的截面面积小至少30％，

其中，所述至少一条第一过渡层线的宽度小于所述至少一条第二过渡层线的宽度。

在上述集成电路中，其中，所述至少一条第一过渡层线的厚度比所述至少一条第一顶层线的厚度小至少25％，并且所述至少一条第二过渡层的厚度比所述至少一条第二顶层线的厚度小至少25％。