[发明专利]使用帽盖和包裹式电介质间隔体的垂直金属划分

说明书

公开了用于制造IC结构，例如，用于制造IC结构的金属化堆叠体部分以及相关半导体器件的方法。一种示例性制造方法包括通过使用帽盖和包裹式电介质间隔体将本打算以紧密间距包括在单个金属化层中的金属线划分成两个垂直堆叠的层(因此，称为术语“垂直金属划分”)。划分成两个这样的层的金属线可以在每个层中以更稀疏的间距布置，与之相比，如果它们包括在单个层中，相同尺寸的金属线不得不以更紧密的间距布置。增大金属线的间距可以有利地允许减小与金属化堆叠体相关联的寄生金属到金属电容。

技术领域

本公开总体上涉及半导体器件领域，更具体而言，涉及集成电路(IC)结构的金属化堆叠体。

背景技术

对于过去的几十年而言，集成电路中特征的缩放已经成为了持续增长的半导体工业的推动力。缩放到越来越小的特征使得半导体芯片的有限面积上能够实现功能单元增大的密度。例如，缩小晶体管尺寸允许在芯片上结合更大数量的存储器或逻辑器件，为产品制造带来更大的容量。不过，对一直增大的容量的驱动并非毫无问题。优化每个器件和每个互连的性能的必要性变得越来越大。

附图说明

通过以下结合附图的具体描述将容易理解实施例。为了有助于这些说明，采用类似的附图标记表示类似的结构元件。在附图的图中通过举例而非限制的方式示出了各实施例。

图1提供了根据一些实施例，使用帽盖和包裹式电介质间隔体进行垂直金属划分以制造IC结构的金属化堆叠体的示例性方法的流程图。

图2A-2K示出了根据一些实施例，在根据图1的方法制造示例性IC结构中的各个阶段的透视图。

图3A和3B分别是根据各实施例，可以包括使用帽盖和包裹式电介质间隔体制造以实现垂直金属划分的一个或多个金属化堆叠体的晶圆和管芯的顶视图。

图4是根据各实施例，可以包括使用帽盖和包裹式电介质间隔体制造以实现垂直金属划分的一个或多个金属化堆叠体的IC封装的截面侧视图。

图5是根据各实施例，可以包括使用帽盖和包裹式电介质间隔体制造以实现垂直金属划分的一个或多个金属化堆叠体的IC器件组件的截面侧视图。

图6是根据各实施例，可以包括使用帽盖和包裹式电介质间隔体制造以实现垂直金属划分的一个或多个金属化堆叠体的示例性计算装置的框图。

具体实施方式

概述

本公开的系统、方法和器件均具有几个创新性方面，没有任何单一方面独自负责本文所公开的期望属性的全部。在下文的描述和附图中阐述了本说明书描述的主题的一种或多种实施方式的细节。

为了例示如本文所述使用帽盖和包裹式电介质间隔体制造以实现垂直金属划分的金属化堆叠体，可能有用的是首先理解IC制造期间可能起作用的现象。可以将下文的基本信息视为可以适当地解释本公开的基础。提供这样的信息仅仅是为了解释，因此，不应以任何方式理解为限制本公开及其潜在应用的宽泛范围。

IC结构通常包括导电微电子结构，在本领域中称为互连，以向与IC相关联的一个或多个部件或/和在各种此类部件之间提供电连接。在这种语境中，术语“金属化堆叠体”可以用于描述堆叠的一系列导电线(有时称为“金属线”或“金属迹线”)的层，它们彼此电绝缘，除非在它们需要电连接的时候/情况下。在典型的金属化堆叠体中，金属化堆叠体的不同层的金属线之间的电连接是利用在基本垂直于金属线平面的方向上延伸(即，如果认为金属线的平面为水平平面，则沿垂直方向延伸)的通孔实现的，所述通孔利用一种或多种导电材料填充。

在过去，诸如金属线和通孔的互连的尺寸和间距已经被逐渐减小，预计在将来，对于至少一些类型的IC而言(例如，高级微处理器、芯片组部件、图形芯片等)，互连的尺寸和间距将继续逐渐减小。金属线尺寸的一种度量是线宽的临界尺寸。一对相邻金属线之间的间距的一种度量是线间距，表示金属化堆叠体的给定层的最近邻金属线之间的中心至中心距离。