[发明专利]针对先进后段制程的新颖封装多金属分支足部结构的系统和方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及集成电路设计领域。本公开内容更具体地涉及集成电路裸片内的金属互连。

背景技术

随着集成电路技术继续缩减规模至更小技术节点，后段制程的线连接变得实施起来很有挑战性和复杂。复杂的图案化方案(诸如双图案化)用来提供越来越小的互连特征。随着集成电路内的过孔和金属线一起变得更小并且更近，许多问题可能在集成电路内出现。这些问题可能包括在制造期间难以对准光刻掩模以及在集成电路的寿命期间的电迁移和依赖于时间的电介质击穿。

发明内容

一个实施例是一种用于在集成电路裸片中形成金属互连的方法。第一金属轨道由集成电路裸片的衬底上的第一金属层形成。在相对薄的保护电介质覆盖物中覆盖的第一金属间电介质层上形成第一金属轨道。在第一金属间电介质层和第一金属轨道上形成第二金属间电介质层。第一金属间电介质层和第二金属间电介质层相对于保护电介质覆盖物选择性地可蚀刻。

然后图案化和蚀刻第二金属间电介质层以经过第一金属间电介质层和第二金属间电介质层形成接触过孔。用来打开第一电介质层和第二电介质层中的过孔的掩模的图案化的特征比较大，因为第一金属轨道上的保护覆盖物充当用于形成过孔的掩模，因为打开过孔的蚀刻剂未蚀刻保护覆盖物。因此，尽管可以在第一金属轨道以上的第二电介质层中产生大开口，但是过孔部分地由第一金属轨道的侧部上的保护电介质层界定并且尽管光刻掩模的特征比较大而仍然小。以这一方式，经过第一电介质层和第二电介质层形成过孔。

然后在过孔中并且在第二电介质层和保护层之上沉积传导材料。然后在第二电介质层之上去除传导材料从而留下图案化的第二金属轨道与填充的过孔的传导塞一体。第二薄保护电介质层覆盖第二金属轨道。可以重复该工艺以在第一金属轨道和第二金属轨道之上形成更多金属轨道和过孔。

附图说明

图1是根据一个实施例的集成电路裸片的截面。

图2是根据一个实施例的其中已经在第一金属间电介质层中形成沟槽的集成电路裸片的截面。

图3是根据一个实施例的其中已经在沟槽中沉积保护电介质层的集成电路裸片的截面。

图4是根据一个实施例的具有在绝缘体层上沉积的阻挡层的集成电路裸片的截面。

图5是根据一个实施例的在阻挡层上具有传导材料的集成电路裸片的截面。

图6是根据一个实施例的在已经平坦化传导材料以形成第一金属轨道之后的集成电路裸片的截面。

图7是根据一个实施例的在已经在厚度上减少第一金属轨道之后的集成电路裸片的截面。

图8是根据一个实施例的在已经在第一金属轨道上形成保护电介质层之后的集成电路裸片的截面。

图9是根据一个实施例的在已经去除保护电介质层的一部分之后的集成电路裸片的截面。

图10是根据一个实施例的在第一金属间电介质层和保护电介质层上具有第二金属间电介质层的集成电路裸片的截面。

图11是根据一个实施例的具有在第二金属间电介质层中形成的沟槽的集成电路裸片的截面。

图12是根据一个实施例的具有在第二金属间电介质层上形成的保护电介质层的集成电路裸片的截面。

图13是根据一个实施例的具有经过第一金属间电介质层和第二金属间电介质层形成的开口的集成电路裸片的截面。

图14是根据一个实施例的在第一金属间电介质层和第二金属间电介质层中的开口中具有金属阻挡层的集成电路裸片的截面。

图15是根据一个实施例的具有填充第一金属间电介质层和第二金属间电介质层中的开口的金属层的集成电路裸片的截面。

图16是根据一个实施例的具有平坦化的金属层的集成电路裸片的截面。

图17是根据一个实施例的在已经去除金属层的一部分之后的集成电路裸片的截面。

图18是根据一个实施例的在已经在金属层上形成保护电介质层之后的集成电路裸片的截面。

图19是根据一个实施例的在已经平坦化保护电介质层之后的集成电路裸片的截面。

图20是根据一个实施例的在已经重复图1-19的步骤以形成附加金属层之后的集成电路裸片的截面。

图21是根据一个实施例的具有金属互连的集成电路裸片的截面。

图22是根据一个实施例的具有金属互连的集成电路裸片的截面，这些金属互连包括双足部分支结构。

图23是根据另一实施例的具有金属互连的集成电路裸片的截面，这些金属互连包括双足部分支结构。