同特征，以下公開內(nèi)容提供了許多不同的實施例或?qū)嵗?。下面描述了部件和布置的特定實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實例，并不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括其中第一部件和第二部件以直接接觸的方式形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件不直接接觸的實施例。此外，本發(fā)明可以在各個實施例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字符。這種重復(fù)是為了簡明和清楚的目的，且其本身并不指定所討論的各個實施例和/或結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
[0030]另外，可以在本文中使用諸如“下面”、“在…之下”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術(shù)語以便于說明書描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位之外，空間相對術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)并且本文使用的空間相對描述符可以同樣地作出相應(yīng)的解釋。
[0031]根據(jù)各個示例性實施例提供了互連結(jié)構(gòu)及其形成方法。示出了形成互連結(jié)構(gòu)的中間階段。論述了實施例的變化。在各個視圖和說明性實施例中，相似的參考標(biāo)號用于表示相似的元件。
[0032]圖1至圖11示出了根據(jù)一些實施例的包括金屬線和通孔的互連結(jié)構(gòu)在形成的中間階段的截面圖。圖13中示出的工藝流程中也示意性地示出了在圖1至圖11中示出的步驟。在隨后的論述中，參考圖13中的工藝步驟論述在圖1至圖11中示出的工藝步驟。
[0033]圖1示出了晶圓100，其包括襯底20和形成在襯底20的頂面處的部件。根據(jù)一些實施例，襯底20是半導(dǎo)體襯底，其可以包括晶體硅、晶體鍺、硅鍺、諸如GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GalnAs、GalnP、GalnAsP的II1-V族化合物半導(dǎo)體等。半導(dǎo)體襯底20也可以是塊狀硅襯底或絕緣體上硅(SOI)襯底。淺溝槽隔離(STI)區(qū)(未示出)可以形成在半導(dǎo)體襯底20中以隔離半導(dǎo)體襯底20中的有源區(qū)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在半導(dǎo)體襯底20的表面處形成集成電路器件22。集成電路器件22可以包括諸如p型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管、N型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管和二極管的有源器件以及諸如電容器、電感器、電阻器等的無源器件。
[0035]在半導(dǎo)體襯底20上方形成層間電介質(zhì)(ILD)26。在一些示例性實施例中，ILD26包括磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)、硼摻雜的磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、氟摻雜的硅酸鹽玻璃(FSG)、正硅酸乙酯(TE0S)等。
[0036]在ILD26中形成接觸插塞28。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，接觸插塞28由選自鎢、鋁、銅、鈦、鉭、氮化鈦、氮化鉭、它們的合金和/或它們的多層形成。例如，接觸插塞28可以包括包含鈦、氮化鈦、鉭或氮化鉭的導(dǎo)電阻擋層(未示出)以及位于導(dǎo)電阻擋層上方的銅或銅合金。接觸插塞28可以包括連接至M0S晶體管的柵電極的柵極接觸插塞和連接至M0S晶體管的源極和漏極區(qū)的源極/漏極接觸插塞。
[0037]在本發(fā)明的一些實施例中，雖然接觸插塞28用作實例來解釋本發(fā)明的概念，但是部件28也可以是任何其他類型的導(dǎo)電部件，包括但不限于摻雜的半導(dǎo)體區(qū)(諸如，晶體硅或多晶硅)、金屬線、通孔、金屬焊盤等。
[0038]在接觸插塞28和ILD26上方形成蝕刻停止層30。蝕刻停止層30可以包括介電材料，諸如，碳化硅、氮氧化硅、碳氮化硅等。
[0039]在蝕刻停止層上方形成芯軸層32。根據(jù)一些實施例，芯軸層32包括從中可以選擇性地生長隨后形成的金屬線38 (圖4)的材料。根據(jù)一些實施例，芯軸層32包括硅，其可以是非晶硅、多晶硅等。芯軸層32的形成可以包括化學(xué)汽相沉積(CVD)方法。
[0040]芯軸層32上方是掩模層34。根據(jù)一些實施例，掩模層34包括選自SiN、Si02、Si0N、SiCN、S1CN、A10N、A1N、它們的組合和/或它們的多層的介電材料。
[0041]接下來，圖2至圖5B示出了用于形成導(dǎo)線38 (圖5A和圖5B)的截面圖，在一些實施例中導(dǎo)線38可以是金屬線。參考圖2，在晶圓100上方形成/施加蝕刻掩模層36，然后圖案化蝕刻掩模層36。根據(jù)一些實施例，蝕刻掩模層36包括三層，其包括下層、位于下層上方的中間層、以及位于中間層上方的上層。在可選實施例中，蝕刻掩模層36是單層光刻膠或雙層光刻膠。在一些實施例中，下層和上層由包括有機材料的光刻膠形成。中間層可以包括無機材料，無機材料可以是氮化物(諸如，氮化硅)、氮氧化物(諸如，氮氧化硅)、氧化物(諸如，氧化硅)等。中間層還可以包括硅和有機材料的混合物。中間層相對于上層和下層具有高蝕刻選擇性，并且因此上層可以用作用于圖案化中間層的蝕刻掩模，而中間層可以用作用于圖案化下層的蝕刻掩模。
[0042]圖3示出了掩模層34和芯軸層32的蝕刻。在圖13中示出的工藝流程200中的步驟202中示出了相應(yīng)的步驟。根據(jù)一些實施例，實施蝕刻直到蝕刻穿芯軸層32，從而暴露下面的接觸插塞28和蝕刻停止層30。在蝕刻步驟之后，如果蝕刻掩模層36的剩余部分(圖2)在蝕刻步驟中沒被消耗，則去除可能包括光刻膠的蝕刻掩模層36的剩余部分。結(jié)果，形成多個芯軸帶32’。相鄰的芯軸帶32’之間的間隔為S1。芯軸帶32’的寬度為W1。根據(jù)一些實施例，間隔S1大于寬度W1。此外，在一些示例性實施例中，間隔S1可以接近寬度W1的約三倍。在形成芯軸帶32’之后，一些接觸插塞28位于一些芯軸帶32’ 一側(cè)或兩側(cè)，并且接近一些芯軸帶32’。例如，接觸插塞28可以使它的一邊與相應(yīng)的相鄰的芯軸帶32’的邊對準(zhǔn)。
[0043]接下來，如圖4所示，實施選擇性生長以在芯軸帶32’的暴露的側(cè)壁表面上沉積和生長導(dǎo)電材料，從而形成金屬線38。相應(yīng)的步驟示出為在圖13中示出的工藝流程200中的步驟204。金屬線38可以是金屬帶，其可以包括鎢、鋁、銅、或這些材料的合金。生長是選擇性的，從而使得金屬線38生長在芯軸帶32’的側(cè)壁表面上和接觸插塞28的暴露表面上，而不生長在掩模層34和蝕刻停止層30的暴露表面上。因此，掩模層34和蝕刻停止層30的介電材料防止導(dǎo)電材料的沉積。
[0044]可以通過化學(xué)汽相沉積(CVD)實施選擇性生長。例如，在金屬線38包括鎢的實施例中，可發(fā)生下面的化學(xué)反應(yīng)式:
[0045]2ffF6+3Si — 2ff+3SiF4 [反應(yīng)式 1]
[0046]其中評匕和SiF4是氣體，并且Si是以固體的形式，例如，以芯軸帶32’的形式。將氣態(tài)WF6引入反應(yīng)室中以形成金屬線38，并且從反應(yīng)室中排出氣態(tài)SiF4，留下位于芯軸帶32’的側(cè)壁上的金屬線38。
[0047]在金屬線38包括鋁的實施例中，可發(fā)生下面的化學(xué)反應(yīng)式:
[0048]2A1H(CH3)2+H2 — 2A1+4CH4 [反應(yīng)式 2]
[0049]其中，A1H(CH3)2和比是氣體。將氣態(tài)A1H(CH3)2引入反應(yīng)室中以形成金屬線38，并且從反應(yīng)室中排出氣態(tài)CH4，留下位于芯軸帶32’的側(cè)壁上的金屬線38。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，使用CVD方法實施金屬線38