[发明专利]互连结构及其制造方法、包括互连结构的电子设备

说明书

公开了互连结构及其制造方法以及包括这种互连结构的电子设备。根据实施例，互连结构可以包括：处于第一高度的第一互连线，至少包括沿第一方向延伸的第一部分；处于比第一高度高的第二高度的第二互连线，至少包括沿与第一方向交叉的第二方向延伸的第二部分；设于第一互连线的第一部分与第二互连线的第二部分之间用于将第一互连线和第二互连线电连接的过孔插塞，其中，过孔插塞包括分别与第一部分的相对侧壁实质上平行延伸的第一对侧壁以及分别与第二部分的相对侧壁实质上平行延伸的第二对侧壁。

技术领域

本申请一般地涉及集成电路制造领域，更具体地，涉及一种互连结构及其制造方法以及包括这种互连结构的电子设备。

背景技术

随着集成电路(IC)的集成密度越来越高，用于制造互连结构的空间越来越小，这使得制造难度和电阻均增加。例如，互连线通常由导电金属如铜(Cu)、铝(Al)、钴(Co)或钨(W)等制成，由于线宽减小，因而金属晶粒尺寸较小，从而材料性能特别是导电性能劣化。而且，在使用金属互连线时，通常需要设置扩散阻挡层如氮化钛(TiN)或氮化钽(TaN)等。但是，在小尺度下，扩散阻挡层的厚度可能相对过厚。于是，可能导致大电阻。另外，因对准误差的原因，需要增加互联线之间的间距，增加了生产成本，且小尺寸接触孔的光刻、刻蚀和填充都比较困难。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种具有改进性能和/或制造的互连结构及其制造方法以及包括这种互连结构的电子设备。

根据本公开的一个方面，提供了一种互连结构，包括：处于第一高度的第一互连线，至少包括沿第一方向延伸的第一部分；处于比第一高度高的第二高度的第二互连线，至少包括沿与第一方向交叉的第二方向延伸的第二部分；设于第一互连线的第一部分与第二互连线的第二部分之间用于将第一互连线和第二互连线电连接的过孔插塞，其中，过孔插塞包括分别与第一部分的相对侧壁实质上平行延伸的第一对侧壁以及分别与第二部分的相对侧壁实质上平行延伸的第二对侧壁。

根据本公开的另一方面，提供了一种制造互连结构的方法，包括：在层间电介质层上依次形成第一互连线材料层和过孔插塞材料层；按照第一互连线的布局，对过孔插塞材料层和第一互连线材料层进行构图，从而由第一互连线材料层形成第一互连线，其中，第一互连线至少包括沿第一方向延伸的第一部分；进一步升高层间电介质层至与过孔插塞材料层的顶面实质上齐平；在层间电介质层上形成第二互连线材料层；以及按照第二互连线的布局，对第二互连线材料层和过孔插塞材料层进行构图，从而由第二互连线材料层形成第二互连线，其中，第二互连线至少包括沿与第一方向交叉的第二方向延伸的第二部分，从而在第一部分与第二部分相交之处由过孔插塞材料层形成过孔插塞。

根据本公开的又一方面，提供了一种电子设备，包括上述互连结构。

根据本公开的实施例，过孔插塞由位于其上下方的互连线来限定，因而自对准于其上下方的互连线并将它们彼此电连接。于是，可以避免误对准。另外，互连结构可以包括金属元素与半导体元素的化合物，例如金属硅化物、锗化物或硅锗化物等。使用这种材料，在制造互连结构时，可以利用半导体材料如(多晶或非晶)硅、锗、锗硅等，这些材料易于填充和构图。而且，在相同线宽下，相对于细金属线，由金属硅化物、锗化物或硅锗化物等形成的互连线可以具有更小的电阻。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：