TWI549245B - 用於形成具有緊密間距互連結構之互連層的方法 - Google Patents

Description

用於形成具有緊密間距互連結構之互連層的方法

本發明內容的實施例一般與微電子裝置製造領域有關，更具體地，關於形成具有介電層內的緊密間距互連結構的互連層。用於形成互連結構的溝槽和通孔在金屬化前被製造成具有相對低的高寬比，其中當溝槽和通孔沉積時，低的高寬比減少或實質上削減形成於金屬化材料內的孔洞之電位。

微電子裝置工業正不斷地努力製造比以前更快和更小的微電子裝置以在各種行動電子產品中使用，像是可攜式電腦、電子平板、行動電話、數位相機及其類似物。作為達到這些目標，微電子裝置的製造變得更具挑戰性。這種挑戰性的領域與一種用於連接微電子晶片上的各個裝置及/或發送及/或接收對各個裝置的外部信號的互連層有關。互連層一般包含像是銅和銅合金之具有導電互連(線)的介電材料，其耦合到各個裝置。互連(線)通常包含金屬 線部分和金屬通孔部分，其中金屬線部分系在介電材料內的溝槽中形成，且金屬通孔部分係在從溝槽延伸穿過介電材料而開口的通孔內形成。可以理解的是，也可以形成多個互連層(例如，五或六個層級)，以實現所需的電連接。

當這些互連以更小的間距被製造(例如更窄和/或更靠近在一起)，它變得越來越難以在所需的互連層之內和之間對準溝槽和通孔。特別是，在製造過程中，由於自然製造偏差，通孔邊緣的位置相對於其將被接觸的互連層或線將具有偏差(例如，未被對齊)。然而，通孔必須允許一個互連層至所需的底層互連層或線的連接，而不錯誤地連接至不同的互連層或線連接。如果通孔未對準並接觸錯金屬特徵(例如未命中線下方及/或連接兩條線)，微電子晶片可能導致電效能降低的短路。一種解決方案來解決這個問題是減少在溝槽和通孔的尺寸(例如，製造更窄的通孔)。然而，減少溝槽及通孔的尺寸表示溝槽和通孔的開口之高寬比可以是高的。如將為本領域技術人員所能理解的，由於用於形成互連的導電材料(金屬)的沉積期間的孔洞，高高寬比可導致潛在的產率降低。

100‧‧‧堆疊層

102‧‧‧基板

104‧‧‧介電層

106‧‧‧第一硬遮罩層

108‧‧‧骨幹材料

112‧‧‧第二硬遮罩層

114‧‧‧犧牲硬遮罩層

116‧‧‧第一抗反射塗佈

118‧‧‧第一光阻材料

120A‧‧‧接觸結構

120B‧‧‧接觸結構

122‧‧‧犧牲硬遮罩結構

124‧‧‧共形間隔件材料層

126‧‧‧第一間隔件

128‧‧‧骨幹結構

132‧‧‧共形側邊間隔件材料層

134‧‧‧第三硬遮罩

136‧‧‧第二抗反射塗佈

138‧‧‧第二光阻材料

142‧‧‧第一溝槽

144‧‧‧側邊間隔件

146‧‧‧側邊

152‧‧‧第四硬遮罩

154‧‧‧第三抗反射塗佈

156‧‧‧第三光阻材料

158‧‧‧開口

160‧‧‧第一通孔

162‧‧‧通孔硬遮罩

164‧‧‧犧牲材料

166‧‧‧第五硬遮罩

168‧‧‧第四抗反射塗佈

172‧‧‧第四光阻材料

174‧‧‧開口

176‧‧‧第二溝槽

178‧‧‧第六硬遮罩

182‧‧‧第五抗反射塗佈

184‧‧‧第五光阻材料

186‧‧‧開口

188‧‧‧第二通孔

192‧‧‧填充材料

194‧‧‧導電材料

196‧‧‧互連

本發明的標的在說明書的結論部分被具體指出並清楚地要求保護。本發明的上述和其它特徵從下面的描述和所附的申請專利範圍結合附圖將變得更加清楚。可以理解的 是附圖僅描繪根據本發明的幾個實施例，以及因此，不被認為是對其範圍的限制。本發明將透過使用附圖以附加特徵和細節來描述，使得本發明內容的優點，可以更容易地確定，其中：圖1至28示出根據本發明的實施例的形成互連層的方法的剖視圖。

圖29示出根據本發明的實施例的製造互連層的製程流程圖。

圖30示出根據本發明的實施例的計算裝置。

【發明內容及實施方式】

在以下的詳細描述中，參考所示出的附圖，透過說明其中要求保護的標的可以實施的具體實施例的方式。這些實施例被足夠詳細地描述以使本領域的技術人員能夠實踐發明標的。可以理解的是，各種實施例，儘管不同，但不一定是相互排斥的。例如，本發明所描述的特定的特徵、結構或特性，與一個實施例結合，可以在其他實施例中實施而不偏離要求保護的標的之精神和範圍。本說明書中所提及的“一個實施例”或“實施例”意味著結合實施例描述的特定的特徵、結構或特性被包括在本發明所包羅的至少一個實施中。因此，術語“一個實施例”或“在實施例中"的使用不一定指的是同一實施例。此外，可以理解的是各揭露的實施例中的各個元件的配置或位置可在不脫離要求保護的標的的精神和範圍的情況下進行修改。下面的詳細描 述，因此，不應被視為具有限制意義，並且本發明標的範圍僅由所附的申請專利範圍、適當地解釋、隨著與所附申請專利範圍賦予等價的全部範圍所界定。在附圖中，相似的標號表示貫穿若干視圖的相同或類似的元件或功能，並且被描繪在其中的元件彼此不一定是按比例繪製，而單個元件可以被放大或縮小，以更容易地理解在本發明的上下文中的元件。

本發明所使用的術語“上方”、“至”、“之間”及“上”可以指一個層相對於其他層的相對位置。在另一層“上方”或“上”的一層或結合“至”另一層可直接與其它層接觸、或可具有一或多個中間層。於層“之間”的一層可以是直接與該些層接觸，或可具有一或多個中間層。

本發明內容的實施例包括在介電層內形成具有緊密間距互連結構的互連層，其中被用以形成互連結構的溝槽和通孔具有在金屬化之前相對低的高寬比互連層。當被沉積時，低的高寬比可減少或實質上消除形成在金屬化材料中的孔隙之電位。本發明內容的實施例在金屬化之前可以透過允許移除結構的製程實現相對低的高寬比，其是用於形成溝槽和通孔。

圖1示出用於骨幹圖案化的堆疊層。堆疊層100可包含形成在基板102上的介電層104、形成在介電層104上的第一硬遮罩層106、在第一硬遮罩層106上形成骨幹材料108、在骨幹材料108上形成第二硬遮罩層112、在第二硬遮罩層112上形成犧牲硬遮罩層114、在犧牲硬遮罩 層114上形成第一抗反射塗佈116、以及在第一抗反射塗佈116上圖案化的第一光阻材料118。堆疊層100的組件可藉由任何習知技術所沉積，為了清楚和簡明的目的，這裡將不對習知技術進行討論。

基板102可係具有包含電晶體或類似物的電路裝置(未示出)的微電子晶片、晶圓基板(例如矽晶圓的部分)、或類似物，其中接觸結構(示出為第一接觸結構120A及第二接觸結構120B)可與電路裝置電性通訊。此外，基板102可係互連層，其中接觸結構120A、120B可係以下將討論的互連。

在實施例中，例如，介電層104可係具有介電常數(k)小於二氧化矽(SiO₂)(例如"低k"介電材料)的介電常數的材料。代表性的低k介電材料包括含有矽、碳及/或氧的材料，其可被稱為聚合物和那些本領域所習知的。在一實施例中，介電層104可係多孔的。

在一實施例中，第一硬遮罩層106、第二硬遮罩層112以及犧牲硬遮罩層114可係介電材料。代表性的介電材料可以包括，但不限於，各種氧化物、氮化物和碳化物，例如氧化矽、氧化鈦、氧化鉿、氧化鋁、氮氧化物、氧化鋯、矽酸鉿、氧化鑭、氮化矽、氮化硼、非晶碳、碳化矽、氮化鋁、以及其他類似的介電材料。在一實施例中，第一硬遮罩層106被沉積成一厚度以作為介電層104(例如，為了從隨後的製程步驟中使用的能量防止介電材料的不需要的修改)底下的遮罩，例如藉由電漿沉積製 程。在一實施例中，有代表性的厚度係不會顯著影響所述介電層104和第一硬遮罩層106之組合的整體介電常數，但至多會輕微影響這種整體介電常數。在一實施例中，有代表性的厚度為30埃(Å)±20埃的量級。在一實施例中，有代表性的厚度為2至5奈米(nm)的量級。

骨幹材料108可包括，但不限於，多晶矽、非晶矽、非晶碳、氮化矽、碳化矽、和鍺。

如圖2所示，圖1的堆疊層100可被蝕刻，其中第二硬遮罩層112作為蝕刻停止。該蝕刻導致第一光阻材料118圖案被轉移至犧牲硬遮罩層114中。如圖2所示，第一光阻材料118及第一抗反射塗佈116可被移除而造成圖案化的犧牲硬遮罩結構122。

如圖3所示，共形間隔件材料層124可被沉積於如圖2所示的結構上方。共形間隔件材料層124可藉由任何本領域的習知共形沉積技術被沉積，且可包含任何合適的材料，包括但不限於，二氧化矽、氮化矽、碳化矽和非晶矽。如圖4所示，共形間隔件材料層124可各向異性刻蝕以及犧牲硬遮罩結構122可被移除以形成第一間隔件126。

如圖5所示，圖4的結構可被蝕刻，其中第一硬遮罩層106作為蝕刻停止。該蝕刻導致第一間隔件126的圖案被轉移至骨幹材料108，導致圖案化的骨幹結構128(被加蓋)有第二硬遮罩層112的部分。在一實施例中，第二硬遮罩層112可在後續製程期間維持以保護骨幹材料108， 像是將被討論的溝槽和通孔的形成。在另一實施例中，第二硬遮罩層112可被移除。

如圖6所示，共形側邊間隔件材料層132可被沉積於如圖5所示的結構上方。共形側邊間隔件材料層132可藉由任何本領域的習知共形沉積技術所沉積，且可包含任何合適的材料，包括但不限於，二氧化矽、氮化矽、氧化鈦、氧化鉿、氧化鋯、氮化鋁、和非晶矽。

如圖7所示，第三硬遮罩層134可被沉積於共形側邊間隔件層132上方、第二抗反射塗佈136可被沉積於第三硬遮罩層134上方、以及第二光阻材料138可被圖案化於第二抗反射塗佈136上方。如圖8所示，圖7的結構可被蝕刻以移除不由圖案化的第二光阻材料138所保護的第三硬遮罩134的部分和第二抗反射塗佈136的部分(見圖7)，其中共形側邊間隔件材料層132作為蝕刻停止。如圖9所示，圖8的結構可透過相鄰圖案化的骨幹結構128間的共形側邊間隔件材料層132被各向異性蝕刻，穿過第一硬遮罩層106的部分到介電層104中，由此形成介電層104內的至少一第一溝槽142，其中共形側邊間隔件材料層132的部分可以被保護免受圖案化的第三硬遮罩134所蝕刻。可以理解的是，溝槽142可從圖9的平面垂直延伸。共形側邊間隔件材料層132的蝕刻可使側邊間隔件144的形成沿著圖案化的骨幹結構128的側邊146。

如圖10所示，第三硬遮罩134、第二抗反射塗佈136、以及第二光阻材料138可被移除且第四硬遮罩 152、第三抗反射塗佈154可被沉積於第四硬遮罩152上方、以及第三光阻材料156可被圖案化於第三抗反射塗佈154上以在其中具有與相應的第一溝槽142對齊的至少一開口158。如圖11和12所示，第四硬遮罩152的部分可被蝕刻穿過開口158，以及介電層104的另一部分可被蝕刻以形成從第一溝槽142延伸至相應的第一接觸結構120A的第一通孔160。

如圖13所示，第四硬遮罩152、第三抗反射塗佈154以及第三光阻材料156可被移除以及通孔硬遮罩162可被沉積。在一實施例中，通孔硬遮罩162可從用於介電材料104和第一硬遮罩層106的現存材料及任何像是用於接觸結構120A、120B的材料的底層金屬中選擇性可移除的材料。在實施例中，如本領域中技術人員所能理解的，通孔硬遮罩162可為像是非晶碳材料的碳硬遮罩。在另一實施例中，通孔硬遮罩162可以是金屬或金屬氮化物，像是氮化鈦、鈷、釕或它們的組合，其對底層金屬係選擇性地可移除的。

如圖14所示，通孔硬遮罩162可被回蝕以從第一溝槽142移除通孔硬遮罩162的部分而在第一通孔160內留下通孔硬遮罩162的部分。可以理解的是，通孔硬遮罩162的部分可保留在第一溝槽142中。

如圖15所示，犧牲材料164可被沉積於如圖14所示的結構上方，其中犧牲材料164被設置於第一溝槽142中。在一實施例中，犧牲材料164可從可機械地及化學地 維持進一步製程步驟的材料中選擇且其是可在用於介電層104的現存材料以及任何像是用於接觸結構120A、120B的材料的底層金屬選擇性移除的。在實施例中，犧牲材料164可包括，但不限於，二氧化鈦、氮化鈦、釕和鈷。

如圖16所示，圖15的結構可以被拋光，像是通過化學機械平坦化，以去除犧牲材料164的部分和第二硬遮罩層112(假如存在的話)以露出骨幹結構128。

如圖17所示，第五硬遮罩166，像是碳硬遮罩，可被沉積於圖16的結構上方，第四抗反射塗佈168可被沉積於第五硬遮罩166上方，第四光阻材料172可被圖案化於第四抗反射塗佈168上以在其中具有至少一開口174。如圖18所示，第五硬遮罩166可被蝕刻以露出圖17的結構的所需部分。如圖19所示，骨幹結構128(見圖18)可被蝕刻掉，其中蝕刻繼續蝕穿藉由移除骨幹結構128所露出的第一硬遮罩層106的部分而到介電層104，藉此在介電層內形成至少一第二溝槽176。在一實施例中，圖19的結構可暴露於電漿反應性氣體下(例如，碳氟化合物、氧、氯及/或三氯化硼)，其能夠蝕刻骨幹結構128、第一硬遮罩層106及介電層104到所需的深度而不蝕刻側邊間隔件144及犧牲材料164。

如圖20所示，剩餘的第五硬遮罩166和第四抗反射塗佈168可被移除，及像是碳硬遮罩的第六硬遮罩178可被沉積在填充第二溝槽176的圖19的結構上方，第五抗反射塗佈182可被沉積於第六硬遮罩178上方，第五光阻 材料184可被圖案化於第五抗反射塗佈182上以在其中具有至少一開口186對齊相應的第二溝槽176(見圖19)。如圖21所示，第六硬遮罩178的部分可被蝕刻穿過開口186，以及介電層104的另一部分可被蝕刻以形成從第二溝槽176延伸至相應的第二接觸結構120B的第二通孔188。

如圖22所示，第六硬遮罩178、第五抗反射塗佈182、及第五光阻材料184(見圖20)可被移除且以填充材料192代替，其延伸至第二溝槽176及第二通孔188中(見圖21)。在一實施例中，填充材料192可包含碳硬遮罩，像是非晶碳材料。如圖23所示，填充材料192可選地被回蝕，以暴露側邊間隔件144，而在第二溝槽176和第二通孔188內留下第八硬遮罩192的部分(見圖21)。

如圖24所示，圖23的結構可被拋光，像是藉由化學機械研磨，以露出第一硬遮罩層106。犧牲材料164可接著被選擇性從第一溝槽142移除，如圖25所示。如圖26所示，第八硬遮罩192可選擇性從第二溝槽176和第二通孔188移除，且通孔硬遮罩162可從第一通孔160被移除。在一實施例中，其中第八硬遮罩192及通孔硬遮罩162係碳硬遮罩，如先前所討論的，它們可以一個單一的灰化和清洗製程而被去除，如本領域習知的。

如圖27所示，導電材料194可被沉積於如圖26所示的結構上方以填充第一溝槽142、第一通孔160、第二溝 槽176、以及第二通孔188。導電材料194可以由任何適當的導電材料製成，像是金屬，其包括但不限於銅、鋁、鎢、鈷、釕、和類似物，使用或不用像是鉭、氮化鉭、或氮化鈦的襯墊材料。可以理解的是，第一硬遮罩層106可在導電材料194的沉積之前被移除。

如圖28所示，圖27的結構可以被拋光以除去導電材料194的部分和暴露介電材料104的第一硬遮罩層106(如果存在的話)，藉此形成互連196。例如，互連196可係用於提供連接到其他互連層或線的裝置之間的佈線。互連196可具有類似的大小和尺寸，並且還可以是彼此平行。此外，互連196的間距P(見圖23)可相對地小使得它們被認為具有緊密間距，像是小於約80奈米的互連間距P。

回去參考圖23，在拋光以去除側邊間隔件144及如圖24所示的第一硬遮罩層106上方的其他結構之前，對於具有少於約40奈米的間距P的溝槽，溝槽(見圖26的第一溝槽142及第二溝槽176)的高寬比(例如高比寬)可大於約8：1(例如H1：W)且通孔(見圖26的第一通孔160和第二通孔188)的高寬比可大於約10：1(例如H2：W)。如圖24所示，在拋光後，溝槽(例如H1’：W)及通孔(例如H2’：W)的高寬比(例如高比寬)可少於約4：1。如先前所討論，當被沉積時，低的高寬比可減少或實質上消除形成在導電材料194中的孔隙之電位(見圖27)。

圖29示出根據本發明的實施例的微電子結構的製程200流程圖。如區塊202所示，介電層可形成在基板上。硬遮罩層可被形成在介電層上，如區塊204所示。如區塊206所示，複數個骨幹結構可形成在硬遮罩層上。側邊間隔件可被形成於複數個骨幹結構各者的相鄰側，如區塊208所示。如區塊210所示，第一硬遮罩的部分及介電層的部分可在至少兩個相鄰骨幹結構之間的相鄰側邊間隔件之間被蝕刻以形成至少一第一溝槽於介電層中。如區塊212所示，犧牲材料可被沉積在至少一第一溝槽中。如區塊214所示，至少一骨幹結構可被移除，以及駐留在骨幹結構下方的硬遮罩層和介電層的部分可被蝕刻以形成至少一第二溝槽。如區塊216所示，填充材料可被沉積在至少一第二溝槽中。如區塊218所示，側邊間隔件可被移除。如區塊220所示，犧牲材料可從至少一第一溝槽被移除。如區塊222所示，填充材料可從至少一第二溝槽被移除。如區塊224所示，導電材料沉積在至少一第一溝槽及至少一第二溝槽中。

圖30示出根據本發明的實施例的計算裝置300。計算裝置300容納板302。板302可包括數個元件，包括但不限於處理器304及至少一通訊晶片306A、306B。處理器304係實體地以及電性地耦接置板302。在一些實施例中，至少一通訊晶片306A、306B也係實體地以及電性地耦接至板302。在進一步的實施中，通訊晶片306A、306B係處理器304之部分。

依據它的應用，計算裝置300可包括其他元件，該其他元件可或可不實體地或電性地耦接至該板302。這些其他元件，包括但不限於揮發性記憶體(例如，DRAM)、非揮發性記憶體(例如，ROM)、快閃記憶體、圖形處理器、數位訊號處理器、加密處理器、晶片組、天線、顯示器、觸控式螢幕顯示器、觸控式螢幕控制器、電池、音訊編解碼器、視頻編解碼器、功率放大器、全球定位系統(GPS)設備、羅盤、加速度計、陀螺儀、揚聲器、攝影機和大型儲存裝置(像是硬碟、光碟(CD)、數位多功能光碟(DVD)，諸如此類)。

通訊晶片306A、306B致能用於來自計算裝置300或至計算裝置300的資料之轉移的無線通訊。"無線"術語，以及其衍生詞可被用於描述電路、裝置、系統、方法、技術、通訊通道等等，其可透過通過非固定媒介的調變電磁輻射之使用而通訊資料。該術語並非暗示有關的裝置不包含任何線，即使在一些實施例中它們並非如此。通訊晶片306可實現任何數量的無線標準或協定，包括但不限於Wi-Fi(IEEE 802.11家庭標準)、WiMAX(IEEE 802.16家庭標準)、IEEE 802.20標準、長期演進(LTE)、Ev-DO、HSPA +、HSDPA +、HSUPA +、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍牙、其衍生物以及任何被指為3G、4G、5G和以上的其它無線協定。計算裝置300可包括複數個通訊晶片306A、306B。例如，第一通訊晶片306A可被專用於短範圍無線通訊，像是Wi-Fi和 藍牙，及第二通訊晶片306B可被專用於長範圍無線通訊，像是GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO及其他。

計算裝置300之處理器304包括積體電路晶粒封裝在處理器304中。在本發明說明書的一些實施中，根據上述的實施，處理器的積體電路晶片可被連接到具有一或多個互連層的其他裝置。術語"處理器"可指任何裝置或裝置之部分，處理來自暫存器及/或記憶體的電子資料，以轉換電子資料至可儲存在暫存器及/或記憶體中的其他電子資料。

通訊晶片306A、306B也包括通訊晶片306A、306B內的積體電路晶粒封裝。在本發明說明書的另一實施中，根據上述的實施，通訊晶片的積體電路晶粒可被連接到具有一或多個互連層的其他裝置。

在進一步的實施中，根據本發明的實施例，設置在計算裝置300中的另一元件可包含積體電路晶粒，該積體電路晶粒包括互連。

在各種實施中，該計算裝置300可係一膝上型電腦、輕省筆電、筆記型電腦、超輕薄筆電、智慧型手機、平板電腦、個人數位助理(PDA)、超行動PC、行動電話、桌上型電腦、伺服器、印表機、掃描器、顯示器、機上盒、娛樂控制單元、數位攝影機、可擕式音樂播放機或數位視訊錄影機。在進一步的實施中，該計算裝置300可係處理資料的任何其他電子裝置。

可以理解的是，本發明說明書的標的並不一定限於圖1至30所示的特定的應用。所述的標的可以被應用到其他微電子裝置和組裝應用，以及任何合適的電子應用中，如那些本領域技術人員所理解的。

下面的示例關於進一步的實施例。實施例中的細節可在在一個或多個實施例任何地方被使用。

在示例1中，一種形成微電子結構的方法，包含：在基板上形成介電層；在介電層上形成硬遮罩層；在硬遮罩層上形成複數個骨幹結構；在複數個骨幹結構各者的相鄰側形成側邊間隔件；蝕刻至少兩個相鄰骨幹結構之間的相鄰側邊間隔件之間的第一硬遮罩的部分及介電層的部分以形成至少一第一溝槽；在至少一第一溝槽中沉積犧牲材料；移除至少一骨幹結構，以及蝕刻駐留在至少一骨幹結構下方的硬遮罩及介電層的部分以形成至少一第二溝槽；在至少一第二溝槽中沉積填充材料；移除側邊間隔件；從至少一第一溝槽中移除犧牲材料；從至少一第二溝槽中移除填充材料；在至少一第一溝槽中和至少一第二溝槽中沉積導電材料。

在示例2中，示例1中的標的可選地包括形成複數個骨幹結構包含：在第一硬遮罩上沉積骨幹材料；圖案化相鄰骨幹材料的間隔件；以及蝕刻骨幹材料以將間隔件的圖案轉移至骨幹材料中。

在示例3中，示例2中的標的可選地包括圖案化相鄰骨幹材料的間隔件包含：圖案化相鄰骨幹材料的犧牲硬遮 罩結構；沉積共形間隔件材料層於複數個骨幹結構上方；各向異性地蝕刻共形間隔件材料層；以及移除犧牲硬遮罩結構。

在示例4中，示例1至3中的任何標的可選地包括其中在複數個骨幹結構各者的相鄰側形成側邊間隔件包含：沉積 共形側邊間隔件材料層於複數個骨幹結構上方；以及各向異性地蝕刻共形側邊間隔件材料層。

在示例5中，示例1至4中的任何標的可選地包括移除側邊間隔件包含研磨掉側邊間隔件。

在示例6中，示例1至5中的任何標的可選地包括在至少一第二溝槽中沉積該犧牲材料包含沉積選自氮化鈦、釕、和鈷所組成的群組的材料。

在示例7中，示例1至6中的任何標的可選地包括在至少一第二溝槽中沉積填充材料包含在至少一第二溝槽中沉積碳硬遮罩。

在示例8中，示例1至7中的任何標的可選地包括在基板上形成介電層包含形成低k介電層。

在示例9中，示例1至8中的任何標的可選地包括在硬遮罩層上形成複數個骨幹結構包含從選自多晶矽、非晶矽、非晶碳、氮化矽和鍺組成的群組的材料形成複數個骨幹結構。

在示例10中，示例1至9中的任何標的可選地包括 在至少一第一溝槽及至少一第二溝槽沉積導電材料包含沉積金屬。

在示例11中，一種形成微電子結構的方法，包含：在基板上形成介電層，其中基板包括第一接觸結構及第二接觸結構；在介電層上形成硬遮罩層；在硬遮罩層上形成複數個骨幹結構；在該複數個骨幹結構各者的相鄰側形成側邊間隔件；蝕刻至少兩個相鄰骨幹結構之間的相鄰側邊間隔件之間的該第一硬遮罩的部分及該介電層的部分以形成至少一第一溝槽；形成從至少一第一溝槽延伸至基板之第一接觸結構的第一通孔；在至少一第一溝槽中沉積犧牲材料；移除至少一骨幹結構，以及蝕刻駐留在至少一骨幹結構下方的硬遮罩及介電層的部分以形成至少一第二溝槽；形成從至少一第二溝槽延伸至基板之第二接觸結構的第二通孔；在至少一第二溝槽中沉積填充材料；移除側邊間隔件；從至少一第一溝槽中移除犧牲材料；從至少一第二溝槽中移除填充材料；在至少一第一溝槽中、第一通孔、至少一第二溝槽及第二通孔中沉積導電材料。

在示例12中，示例11中的標的可選地包括形成複數個骨幹結構包含：在第一硬遮罩上沉積骨幹材料；圖案化相鄰骨幹材料的間隔件；以及蝕刻骨幹材料以將間隔件的圖案轉移至骨幹材料中。

在示例13中，示例12中的標的可選地包括圖案化相鄰骨幹材料的間隔件包含：圖案化相鄰骨幹材料的犧牲硬遮罩結構；沉積共形間隔件材料層於複數個骨幹結構上 方；各向異性地蝕刻共形間隔件材料層；以及移除犧牲硬遮罩結構。

在示例14中，示例11至13中的任何標的可選地包括其中在該複數個骨幹結構各者的相鄰側形成側邊間隔件包含沉積共形側邊間隔件材料層於複數個骨幹結構上方；以及各向異性地蝕刻共形側邊間隔件材料層。

在示例15中，示例11至14中的任何標的可選地包括移除側邊間隔件包含研磨掉側邊間隔件。

在示例16中，示例11至15中的任何標的可選地包括在至少一第二溝槽中沉積該犧牲材料包含沉積選自氮化鈦、釕、和鈷所組成的群組的材料。

在示例17中，示例11至16中的任何標的可選地包括在至少一第二溝槽中沉積填充材料包含在至少一第二溝槽中沉積碳硬遮罩。

在示例18中，示例11至17中的任何標的可選地包括在基板上形成介電層包含形成低k介電層。

在示例19中，示例11至18中的任何標的可選地包括在硬遮罩層上形成複數個骨幹結構包含從選自多晶矽、非晶矽、非晶碳、氮化矽和鍺組成的群組的材料形成複數個骨幹結構。

在示例20中，示例11至19中的任何標的可選地包括在至少一第一溝槽及至少一第二溝槽沉積導電材料包含沉積金屬。

在示例21中，一種形成微電子結構的方法，包含 在基板上形成介電層，其中基板包括第一接觸結構及第二接觸結構；在介電層上形成硬遮罩層；在硬遮罩層上形成複數個骨幹結構；在複數個骨幹結構各者的相鄰側形成側邊間隔件；蝕刻至少兩個相鄰骨幹結構之間的相鄰側邊間隔件之間的第一硬遮罩的部分及介電層的部分以形成至少一第一溝槽；形成從至少一第一溝槽延伸至基板之該第一接觸結構的第一通孔；沉積通孔硬遮罩材料至第一通孔中；在至少一第一溝槽中沉積犧牲材料；移除至少一骨幹結構，以及蝕刻駐留在至少一骨幹結構下方的硬遮罩層及介電層的部分以形成至少一第二溝槽；形成從至少一第二溝槽延伸至該基板之第二接觸結構的第二通孔；在至少一第二溝槽中沉積填充材料；移除側邊間隔件；從至少一第一溝槽中移除犧牲材料；從第一通孔移除通孔硬遮罩材料；從至少一第二溝槽中移除填充材料；以及在至少一第一溝槽中、第一通孔、至少一第二溝槽及第二通孔中沉積導電材料。

在示例22中，示例21中的標的可選地包括從第一通孔移除通孔硬遮罩材料及從至少一第二溝槽移除填充材料包含同時從第一通孔移除通孔硬遮罩材料及從至少一第二溝槽移除填充材料。

在本發明說明書的實施例的細節已經描述，可以理解的是，由所附申請專利範圍所定義的本發明不應受限於於上面描述的特定細節，在不脫離本發明精神或範圍的前提下許多明顯的變化形式是可能的。

100‧‧‧堆疊層

102‧‧‧基板

104‧‧‧介電層

106‧‧‧第一硬遮罩層

108‧‧‧骨幹材料

112‧‧‧第二硬遮罩層

114‧‧‧犧牲硬遮罩層

116‧‧‧第一抗反射塗佈

118‧‧‧第一光阻材料

120A‧‧‧接觸結構

120B‧‧‧接觸結構

Claims (22)

1. 一種形成微電子結構的方法，包含：在基板上形成介電層；在該介電層上形成第一硬遮罩層；在該第一硬遮罩層上形成複數個骨幹結構；在該複數個骨幹結構各者的相鄰側形成側邊間隔件；蝕刻至少兩個相鄰骨幹結構之間的相鄰側邊間隔件之間的該第一硬遮罩層的部分及該介電層的部分以形成至少一第一溝槽而不移除該複數個骨幹結構的任一者；在該至少一第一溝槽中沉積犧牲材料；移除至少一骨幹結構，以及蝕刻駐留在該至少一骨幹結構下方的該硬遮罩及該介電層的部分以形成至少一第二溝槽而不移除在該至少一第一溝槽中的該沉積犧牲材料；在該至少一第二溝槽中沉積填充材料；移除該側邊間隔件；從該至少一第一溝槽中移除該犧牲材料；從該至少一第二溝槽中移除該填充材料；在該至少一第一溝槽中和該至少一第二溝槽中沉積導電材料。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中形成該複數個骨幹結構包含：在該第一硬遮罩上沉積骨幹材料；圖案化相鄰該骨幹材料的間隔件；以及蝕刻該骨幹材料以將該些間隔件的圖案轉移至該骨幹 材料中。
3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中圖案化相鄰該骨幹材料的間隔件包含：圖案化相鄰該骨幹材料的犧牲硬遮罩結構；沉積共形間隔件材料層於該複數個骨幹結構上方；各向異性地蝕刻該共形間隔件材料層；以及移除該犧牲硬遮罩結構。
4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在該複數個骨幹結構各者的相鄰側形成側邊間隔件包含：沉積共形側邊間隔件材料層於該複數個骨幹結構上方；以及各向異性地蝕刻該共形側邊間隔件材料層。
5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中移除該側邊間隔件包含研磨掉該側邊間隔件。
6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在該至少一第一溝槽中沉積該犧牲材料包含沉積選自氮化鈦、氧化鈦、釕和鈷組成的群組的材料。
7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在該至少一第二溝槽中沉積該填充材料包含在該至少一第二溝槽中沉積碳硬遮罩。
8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在該基板上形成該介電層包含形成低k介電層。
9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在該硬遮罩層上形成該複數個骨幹結構包含從選自多晶矽、非晶 矽、非晶碳、碳化矽、氮化矽和鍺組成的群組的材料形成該複數個骨幹結構。
10. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中在該至少一第一溝槽及該至少一第二溝槽沉積該導電材料包含沉積金屬。
11. 一種形成微電子結構的方法，包含：在基板上形成介電層，其中該基板包括第一接觸結構及第二接觸結構；在該介電層上形成第一硬遮罩層；在該第一硬遮罩層上形成複數個骨幹結構；在該複數個骨幹結構各者的相鄰側形成側邊間隔件；蝕刻至少兩個相鄰骨幹結構之間的相鄰側邊間隔件之間的該第一硬遮罩層的部分及該介電層的部分以形成至少一第一溝槽而不移除該複數個骨幹結構的任一者；形成從該至少一第一溝槽延伸至該基板之該第一接觸結構的第一通孔；在該至少一第一溝槽中沉積犧牲材料；移除至少一骨幹結構，以及蝕刻駐留在該至少一骨幹結構下方的該硬遮罩及該介電層的部分以形成至少一第二溝槽而不移除在該至少一第一溝槽中的該沉積犧牲材料；形成從該至少一第二溝槽延伸至該基板之該第二接觸結構的第二通孔；在該至少一第二溝槽中沉積填充材料；移除該側邊間隔件； 從該至少一第一溝槽中移除該犧牲材料；從該至少一第二溝槽中移除該填充材料；在該至少一第一溝槽中、該第一通孔、該至少一第二溝槽及該第二通孔中沉積導電材料。
12. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中形成該複數個骨幹結構包含：在該第一硬遮罩上沉積骨幹材料；圖案化相鄰該骨幹材料的間隔件；以及蝕刻該骨幹材料以將該些間隔件的圖案轉移至該骨幹材料中。
13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中圖案化相鄰該骨幹材料的間隔件包含：圖案化相鄰該骨幹材料的犧牲硬遮罩結構；沉積共形間隔件材料層於該複數個骨幹結構上方；各向異性地蝕刻該共形間隔件材料層；以及移除該犧牲硬遮罩結構。
14. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中在該複數個骨幹結構各者的相鄰側形成側邊間隔件包含：沉積共形側邊間隔件材料層於該複數個骨幹結構上方；以及各向異性地蝕刻該共形側邊間隔件材料層。
15. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中移除該側邊間隔件包含研磨掉該側邊間隔件。
16. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中在該 至少一第一溝槽中沉積該犧牲材料包含沉積選自氮化鈦、氧化鈦、釕和鈷組成的群組的材料。
17. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中在該至少一第二溝槽中沉積該填充材料包含在該至少一第二溝槽中沉積碳硬遮罩。
18. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中在該基板上形成該介電層包含形成低k介電層。
19. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中在該硬遮罩層上形成該複數個骨幹結構包含從選自多晶矽、非晶矽、非晶碳、碳化矽、氮化矽和鍺組成的群組的材料形成該複數個骨幹結構。
20. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中在該至少一第一溝槽及該至少一第二溝槽沉積該導電材料包含沉積金屬。
21. 一種形成微電子結構的方法，包含：在基板上形成介電層，其中該基板包括第一接觸結構及第二接觸結構；在該介電層上形成硬遮罩層；在該硬遮罩層上形成複數個骨幹結構；在該複數個骨幹結構各者的相鄰側形成側邊間隔件；蝕刻至少兩個相鄰骨幹結構之間的相鄰側邊間隔件之間的該硬遮罩層的部分及該介電層的部分以形成至少一第一溝槽而不移除該複數個骨幹結構的任一者；形成從該至少一第一溝槽延伸至該基板之該第一接觸 結構的第一通孔；沉積通孔硬遮罩材料至該第一通孔中；在該至少一第一溝槽中沉積犧牲材料；移除至少一骨幹結構，以及蝕刻駐留在該至少一骨幹結構下方的該硬遮罩層及該介電層的部分以形成至少一第二溝槽而不移除在該至少一第一溝槽中的該沉積犧牲材料；形成從該至少一第二溝槽延伸至該基板之該第二接觸結構的第二通孔；在該至少一第二溝槽中沉積填充材料；移除該側邊間隔件；從該至少一第一溝槽中移除該犧牲材料；從該第一通孔移除該通孔硬遮罩材料；從該至少一第二溝槽中移除該填充材料；以及在該至少一第一溝槽中、該第一通孔、該至少一第二溝槽及該第二通孔中沉積導電材料。
22. 如申請專利範圍第21項所述的方法，其中從該第一通孔移除該通孔硬遮罩材料及從該至少一第二溝槽移除該填充材料包含同時從該第一通孔移除該通孔硬遮罩材料及從該至少一第二溝槽移除該填充材料。