[发明专利]在导电层之间用于提高可靠性的通孔

说明书

技术领域

本公开内容一般地涉及半导体处理，并且更特别地，涉及在导电层之间的通孔。

背景技术

通孔被用于提供在两个不同的导电层之间的电连接。对于现在存在于集成电路上的晶体管的数量，通孔的数量可超过10亿，并且可有10个不同的导电层。即使每个通孔都是高度可靠的，但是有如此多的通孔，因而其中很可能存在至少一个通孔失效。这导致了冗余通孔的广泛使用，其中对于导电层之间的一个给定电连接有至少两个通孔，于是即使一个通孔失效了，仍将存在通过另一通孔的电连接。在大多数情况下，这能够在不增加集成电路的面积的情况下实现。但是，也存在其中添加冗余通孔需要增加面积的通孔位置。在这种情况下，在通孔失效的风险与增加面积之间存在权衡。对于决定将冒通孔失效的风险的情形，重要的是没有冗余通孔的通孔是可靠的。

因此，希望提供用于提高不包含冗余通孔的通孔的可靠性的技术。

附图说明

本发明通过实例的方式来说明，但并不受附图所限制，在附图中相同的参考符号指示相似的元件。在附图中的元件仅出于简单和清晰起见而示出，且不必按比例来绘制。

图1是集成电路的一部分的顶视图，示出根据一种实施例的规则通孔和悬挂通孔(dangling via)的布局；

图2是图1的规则通孔的截面图；

图3是图1的悬挂通孔的第一截面图；以及

图4是图1的悬挂通孔的第二截面图。

具体实施方式

一方面，第一通孔被形成于来自两个不同的导电层的两个导电线(conductive line)之间，其中这两个导电线都被用于操作功能(operational function)。另外，悬挂通孔被形成于另外两个导电线之间并且与第一通孔电隔离。该另外两个导电线中只有一个被用于操作功能。这通过参考下面的描述和附图将会更好理解。

图1示出的是集成电路的一部分的布局10。布局10包括：构成形成于第一导电层内的导电线组21的导电线12、14、16、18和20(12-20)；构成形成于第二层内的导电线组33的导电线22、24、26、28、30(22-30)；形成于第一导电层内的导电线34；连接导电线16和导电线26的通孔38；以及连接导电线30和导电线34的通孔40。导电线也可以看作是导电丝线(conductive wire)。组21的导电线12-20平行排布，并且是相对薄的和相对靠近的。类似地，平行排布的组33的导电线22-30是相对薄的和相对靠近的，并且正交于导电线12-20的方向。在集成电路中常见的是，多个导电线平行排布并且处于或接近最小间距。间距是在彼此相邻的线的中心之间的距离。最小间距是其中在给定的工艺和光刻技术下可允许的线靠近的距离。当线处于最小间距时，一般在它们之间不可能有通孔。通孔必须沿着线。这即使在间距比最小间距稍微大时也能够成立。可以将冗余通孔可靠地布置于两个相邻的线之间的情形下的间距可以称为冗余通孔间距。如果间距小于冗余通孔间距，则在相邻线之间没有足够的间距用于冗余通孔。组21的线的间距和组33的线的间距小于冗余通孔间距。第一导电层的一部分与第二导电层的一部分之间的通孔(其中所述部分中的一个部分不用于操作功能而另一个部分用于操作功能)可以称为悬挂通孔。例如，操作功能可以包括在电路元件之间(例如，在晶体管之间或者在晶体管与电源端子之间)对数字信号、模拟信号、电源或地电位进行耦合。通孔38是规则通孔，因为它电耦接导电线26和16并且导电线26和16都被用于耦合电路元件之间的操作功能。通孔40是悬挂通孔，因为导电线34除了与通孔40连接之外被电隔离。操作功能存在于线34上，但没有通过线34传递到另外的电路元件。

导电线16终止于边缘36，并且在非常接近边缘36处通孔38将导电线16耦接至导电线26。操作功能通过导电线16和导电线26两者并且在电路元件之间传递作为通孔的正常功能。但是，在所示的布局中，冗余通孔由于组21和33的间距而无法形成。与导电线16连接的任何通孔都将提供与第二导电层内的导电线的不期望的连接。此外，在通孔38附近没有其它规则通孔。这样的通孔有时被称为单独通孔，已经知道，单独通孔实际上没有与其它通孔紧密相邻的通孔可靠。关于单独通孔的降低可靠性的理论之一是，单独通孔的可靠性更容易受到除气问题的影响。如果其内形成通孔的开口易受到除气问题的影响，则该问题可以通过可能没有同样易受除气影响的在附近的另一通孔来减轻，或者局部除气可以被分散，使得无需单个通孔来处理全部除气。