[发明专利]在半导体器件中形成跳跃通孔结构的方法和半导体器件

权利要求书

1.一种在半导体器件中形成跳跃通孔结构的方法，所述方法包括：

形成第一互连层级(Mx)，其包括在包含一个或多个半导体器件的基板上沉积第一电介质层，在所述第一电介质层中形成至少一个第一金属导体，其中所述至少一个金属导体和所述第一电介质具有共面表面，以及在所述共面表面上沉积第一覆盖层；

形成第二互连层级(Mx+1)，其包括在所述第一覆盖层上沉积第二电介质层，在所述第二电介质层中形成至少一个第二金属导体，以及在所述第二金属导体的顶部表面上形成第二覆盖层以及共同地包封所述第二金属导体的衬垫层；

形成第三互连层级(Mx+2)，其包括在所述第二互连层级上沉积第三电介质层；

在所述第二电介质层和第三电介质层中形成到所述第一金属导体的通孔开口，其中所述通孔开口暴露所述第二覆盖层的部分、所述第二金属导体的侧壁以及所述第一覆盖层的部分；

在所述通孔开口的底部处移除所述第一覆盖层，以暴露所述第一金属导体的表面；

在包含所述第二金属导体的侧壁的所述通孔开口的侧壁上沉积间隔体层；以及

用金属导体填充所述通孔开口，其中在所述第二互连层级中的所述第二金属导体与从所述第三互连层级延伸到所述第一互连层级的所述第一金属导体的填充的通孔开口电隔离，并且其中所述第一覆盖层和第二覆盖层具有不同的蚀刻选择性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述通孔开口包括在所述通孔开口的底部处选择性蚀刻所述第一覆盖层，而不移除所述第二覆盖层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中用所述金属导体填充所述通孔开口包括在用所述金属导体填充所述通孔开口之前，在限定所述通孔开口的所述侧壁上沉积阻挡层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述通孔开口还包括在所述第三电介质层中形成一个或多个开口以及在填充所述通孔开口时用所述金属导体填充所述一个或多个开口。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个开口包括沟槽、通孔、或其组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个开口在所述第三互连层级中限定第三金属导体。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述第二金属导体的侧壁上自形成绝缘体，其中自形成所述绝缘体包括在所述第二金属导体中的合金元素至少与所述间隔体层中的氧反应，以在所述第二金属导体的侧壁上形成所述合金元素的氧化物。

8.一种半导体器件，包括：

第一互连层级(Mx)，其包括第一电介质层、第一金属导体和覆盖所述第一金属导体的第一覆盖层；

所述第一互连层级上的第二互连层级(Mx+1)，其包括第二电介质层、第二金属导体和覆盖所述第二金属导体的第二覆盖层，其中所述第二覆盖层相对于所述第一覆盖层具有不同的蚀刻选择性；

所述第二互连层级上的第三互连层级(Mx+2)，其包括第三电介质层和第三金属导体；以及

用金属填充的跳跃通孔开口，其从所述第三互连层级延伸到所述第一互连层级，其中在第二互连层级中的所述第二金属导体包含其侧壁的部分位于所述跳跃通孔开口的路径中并且与所述填充的金属通孔开口电隔离，

其中所述跳跃通孔开口能够暴露所述第二覆盖层的部分、所述第二金属导体的侧壁以及所述第一覆盖层的部分。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述跳跃通孔开口还包括在限定所述填充的金属通孔开口的竖直侧壁上的间隔绝缘体。

10.根据权利要求8所述的半导体器件，其中在所述第二互连层级中的所述第二金属导体的暴露的侧壁还包括其上自形成的阻挡层。

11.根据权利要求10所述的半导体器件，其中所述自形成的阻挡层包括在所述第二金属导体中的合金元素和间隔绝缘体中至少氧之间的反应产物。