[发明专利]形成自对准帽的方法和设备

说明书

使衬底上方的介电层中的至少一根导电线凹进以形成沟道。所述沟道自对准于所述导电线。能够通过使用包括提供独立于晶体取向的刻蚀的均匀性的抑制剂的化学物质来将所述导电线刻蚀至预定的深度而形成所述沟道。将阻止电迁移的帽层沉积于所述沟道中的所述凹进的导电线上。所述沟道被配置为使所述帽层包含在所述导电线的所述宽度内。

本案为分案申请，母案申请号201180074611.5。

技术领域

本发明的实施例涉及电子器件制造的领域，并且具体地，涉及互连结构。

背景技术

当电子器件的特征尺寸缩小时，互连部的可靠性对集成电路性能至关重要。普遍地，电迁移涉及由归因于导电电子和扩散的金属原子之间的动量传递的导体中的离子的运动引起的材料的传输。该效应在其中使用了高的电流密度的应用中尤其重要，例如，在设计逻辑器件的微电子结构中。典型地，金属帽技术用于阻止电迁移。

图1A是具有金属电迁移帽的典型的互连结构的截面图。如图1A中所示出的，形成于介电衬底101上的例如线103和104的金属互连线最初隔开线间距105。使用无电电镀能够在衬底的平坦表面之上的相应的互连线上生长例如帽111-113的电迁移帽。普遍地，互连线上的电迁移帽的生长是各向同性的。电迁移帽能够纵向和横向地生长在衬底之上的互连金属线上。金属电迁移帽的横向生长可以生成例如在衬底101上伸出互连线的宽度的垂悬109的垂悬结构（overhang structure）。如图1A中示出的，金属帽的横向生长将线-至-线的间距从间距105降低至间距107。

典型地，垂悬109的尺寸大约为帽厚度的50%。例如，如果两个相邻的金属帽具有大约10纳米（“nm”）的厚度，那么其垂悬的总的尺寸能够是大约2×5 nm。同样，能够将线-至-线的间距降低例如一半（从大约20（nm）降低至10 nm）。

图1B是具有的金属电迁移帽的典型的互连结构的俯视图，所述金属电迁移帽无电生长于具有诸如互连线123之类的互连线的衬底121的平坦表面上方。如图1B中示出的，衬底之上的金属帽的横向生长增大了线边缘粗糙度（“LER”）并且降低线-至-线的间距。如图1B中示出的，例如线-至-线的间距125的线-至-线的间距不受控制地发生改变。增大的LER和降低的线-至-线的间距都负面地影响互连结构的可靠性，增大可能导致整个集成电路器件的失效的电流短路的风险。

附图说明

通过示例的方式例示了本发明，且本发明不限于附图中的图，其中相似的附图标记指示相似的元件，其中：

图1A是具有金属电迁移帽的典型的互连结构的截面图；

图1B是具有金属电迁移帽的典型的互连结构的俯视图；

图2A示出了根据本发明的一个实施例的制造互连结构的衬底的截面图；

图2B是根据本发明的一个实施例的在衬底上方形成介电层之后的、与图2A类似的视图；

图2C是根据本发明的一个实施例的在介电层上方沉积光刻胶层以在介电层中形成一个或多个开口部之后的、与图2B类似的视图；

图2D是根据本发明的一个实施例的在介电层中形成一个或多个开口部之后的、与图2C类似的视图；

图2E是根据本发明的一个实施例的在介电层上方沉积导电层之后的、与图2D类似的视图；

图2F是根据本发明的一个实施例的在将导电层和基底层的部分从在开口部外部的介电层的顶表面去除以形成图案化的导电线之后的、与图2E类似的视图；

图2G是根据本发明的一个实施例的在使衬底上方的介电层中的导电线凹进之后的、与图2F类似的视图；

图2H是根据本发明的一个实施例的在将帽层选择性地沉积在沟道中的相应的凹进的导电线上以阻止电迁移的、与图2G类似的视图；