[发明专利]导电元件结构和方法

说明书

本发明公开了导电元件结构及其制造方法。在一些实施例中，在绝缘层中形成导电元件的方法包括：在绝缘层上方所设置的金属层中形成凹槽；在凹槽的侧壁上选择性地形成金属衬里；以及将金属层和金属衬里用作掩模，在绝缘层中蚀刻通孔。

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及导电元件及其形成方法。

背景技术

由于消费者设备响应于消费者需求变得越来越小，这些器件的独立部件也减小了尺寸。组成器件(诸如移动电话、平板电脑等)的主要部件的半导体器件迫于压力而变得越来越小，同时半导体器件内的独立器件(例如，晶体管、电阻器、电容器等)也相应地迫于压力而减小尺寸。

在半导体器件的制造工艺中使用的一种促成技术是使用光刻材料。这种材料被施加至表面，然后被暴露给使该材料自身图案化的能量。这种暴露改变光刻材料的暴露区域的化学和物理性质。

然而，随着独立器件的尺寸减小，用于光刻加工的工艺窗口变得越来越紧凑。如此，需要可以保持按比例缩小器件的能力并且满足期望的设计准则的方法，使得可以保持向着越来越小的部件发展。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种方法，包括：在绝缘层上方设置的金属层中形成凹槽；在所述凹槽的侧壁上选择性地形成金属衬里；以及将所述金属层和所述金属衬里用作掩模，在所述绝缘层中蚀刻通孔。

在该方法中，在所述凹槽的侧壁上选择性地形成所述金属衬里包括在所述凹槽的侧壁上选择性地镀金属。

在该方法中，在所述凹槽的侧壁上选择性地形成所述金属衬里包括在所述凹槽的侧壁上选择性地沉积金属并且氧化所述金属。

在该方法中，氧化所述金属包括阳极金属氧化工艺。

该方法还包括：通过去除所述凹槽的侧壁上的所述金属衬里和所述金属层的邻近所述金属衬里的部分来扩宽所述凹槽以形成扩宽的凹槽；在所述扩宽的凹槽的侧壁上方选择性地形成金属间隔件；以及将所述金属间隔件和所述金属层用作掩模，蚀刻邻近所述通孔的上部的所述绝缘层。

在该方法中，在所述扩宽的凹槽的侧壁上选择性地形成所述金属间隔件包括在所述扩宽的凹槽的侧壁上选择性地沉积金属并且氧化所述金属。

在该方法中，氧化所述金属包括阳极金属氧化工艺。

该方法还包括在所述通孔内形成导电元件。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：提供在绝缘层上方设置的金属层，所述金属层包括导电材料并且具有在所述金属层中形成的第一凹槽；通过在所述导电材料上但不在所述第一凹槽的底部上形成金属衬里使所述第一凹槽变窄以形成变窄的第一凹槽；以及将所述变窄的第一凹槽延伸至所述绝缘层内。

在该方法中，形成所述金属衬里包括在所述第一凹槽的侧壁上方但不在所述第一凹槽的底部上选择性地镀金属。

在该方法中，形成所述金属衬里包括在所述第一凹槽的侧壁上方但不在所述第一凹槽的底部上选择性地沉积金属，并且氧化所述金属。

在该方法中，所述金属衬里包括铝、钴、钛、钌和铜中的至少一种。

在该方法中，所述金属层包括铝、钴、钛和铜中的至少一种。

在该方法中，所述金属衬里的厚度在约50埃至约150埃的范围内。

该方法还包括：扩宽所述变窄的第一凹槽以形成扩宽的第一凹槽并且同时在所述金属层中蚀刻与所述扩宽的第一凹槽横向分隔的第二凹槽；在所述扩宽的第一凹槽的侧壁上方选择性地形成第一金属间隔件并且同时在所述第二凹槽的侧壁上方形成第二金属间隔件；以及将所述第一金属间隔件、所述第二金属间隔件和所述金属层用作掩模，蚀刻所述绝缘层的部分。