布线结构及其形成方法和形成掩模布局的方法与流程

文档序号:12680028阅读:174来源:国知局
布线结构及其形成方法和形成掩模布局的方法与流程

本申请要求于2015年12月7日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10-2015-0173131的优先权,该申请的公开以引用方式全文并入本文中。

技术领域

本发明构思的示例性实施例涉及一种布线结构,并且更具体地说,涉及一种形成布线结构的方法。



背景技术:

在集成的半导体装置中,下布线和上布线以及将下布线和上布线彼此连接的过孔可具有相对小的尺寸。在光刻工艺和/或蚀刻工艺中,过孔可能会不具有期望的尺寸和/或形状。可使用光学邻近校正(OPC)以形成过孔,然而,当过孔具有极小的尺寸时,即使利用OPC,具有极小尺寸的过孔也可能不形成为具有期望的尺寸和/或形状。



技术实现要素:

根据本发明构思的一个或多个示例性实施例,一种形成掩模布局的方法包括:形成包括下布线结构图案和伪下布线结构图案的第一掩模的布局。形成与第一掩模重叠并且包括上布线结构图案和伪上布线结构图案的第二掩模的布局。形成包括第一过孔结构图案和第一伪过孔结构图案的第三掩模的布局。第一过孔结构图案可与下布线结构图案和上布线结构图案共同地重叠,并且第一伪过孔结构图案可与伪下布线结构图案和伪上布线结构图案共同地重叠。形成包括第二过孔结构图案和第二伪过孔结构图案的第四掩模的布局。第二过孔结构图案可与下布线结构图案和上布线结构图案共同地重叠,并且第二伪过孔结构图案可与伪下布线结构图案和伪上布线结构图案共同地重叠。第四掩模可与第三掩模重叠。

根据本发明构思的一个或多个示例性实施例,一种形成掩模布局的方法包括:形成包括下布线结构图案和伪下布线结构图案的第一掩模的布局。形成与第一掩模重叠并且包括上布线结构图案和伪上布线结构图案的第二掩模的布局。形成包括第一过孔结构图案和第一伪过孔结构图案的第三掩模的布局。第一过孔结构图案可与下布线结构图案和上布线结构图案共同地重叠,并且第一伪过孔结构图案可与伪下布线结构图案和伪上布线结构图案共同地重叠。第一伪过孔结构图案可包括多个第一伪过孔图案和多个第二伪过孔图案。第一伪过孔图案中的每一个可具有小于预定尺寸的尺寸,并且第二伪过孔图案中的每一个可具有等于或大于预定尺寸的尺寸。在第一过孔结构图案和第一伪过孔图案上执行第一OPC。形成与第三掩模重叠并且包括第二过孔结构图案和第二伪过孔结构图案的第四掩模的布局。第二过孔结构图案可与下布线结构图案和上布线结构图案共同地重叠,并且第二伪过孔结构图案可与伪下布线结构图案和伪上布线结构图案共同地重叠。第二伪过孔结构图案可包括多个第三伪过孔图案和多个第四伪过孔图案。第三伪过孔图案中的每一个可具有小于预定尺寸的尺寸,并且第四伪过孔图案中的每一个可具有等于或大于预定尺寸的尺寸。在第二过孔结构图案和第三伪过孔图案上执行第二OPC。

根据本发明构思的一个或多个示例性实施例,一种形成布线结构的方法包括:在衬底上形成穿过第一绝缘夹层的下布线结构和伪下布线结构。在第一绝缘夹层、下布线结构和伪下布线结构上形成第二绝缘夹层和第一蚀刻掩模层。可将第一蚀刻掩模层图案化以形成暴露出第二绝缘夹层的上表面的第一蚀刻掩模。在第一蚀刻掩模和第二绝缘夹层的暴露的上表面上形成第二蚀刻掩模层。可将第二蚀刻掩模层图案化以形成初步第二蚀刻掩模,其包括暴露出第二绝缘夹层的第一开口和第二开口。可将初步第二蚀刻掩模图案化以形成第二蚀刻掩模,其包括暴露出第二绝缘夹层的第三开口和第四开口。可利用第一蚀刻掩模和第二蚀刻掩模蚀刻第二绝缘夹层的上部,以形成对应于第一开口至第四开口的第一凹槽至第四凹槽。在去除第二蚀刻掩模之后,可利用第一蚀刻掩模蚀刻第二绝缘夹层,以在第二绝缘夹层的上部形成第一沟槽和第二沟槽并且在第二绝缘夹层的下部形成第一过孔孔洞至第四过孔孔洞。可分别在第一沟槽和第二沟槽中形成上布线结构和伪上布线结构,可分别在第一过孔孔洞和第三过孔孔洞中形成第一过孔和第二过孔,并且可分别在第二过孔孔洞和第四过孔孔洞中形成第一伪过孔结构和第二伪过孔结构。第一过孔和第二过孔可连接至上布线结构,并且第一伪过孔结构和第二伪过孔结构可连接至伪上布线结构。

本发明构思的一个或多个示例性实施例包括一种布线结构,其包括处于与下布线结构的水平实质上相同的水平的伪下布线结构。伪下布线结构包括第一伪下布线和第二伪下布线。第一伪下布线比第二伪下布线更靠近下布线结构,并且第二伪下布线中的每一个的尺寸比第一伪下布线中的每一个的尺寸更大。上布线结构在下布线结构上方。上布线结构与下布线结构至少部分地重叠。伪上布线结构与上布线结构的水平处于实质上相同的水平,并且与伪下布线结构至少部分地重叠。伪上布线结构包括第一伪上布线和第二伪上布线。第一伪上布线比第二伪上布线更靠近上布线结构,并且第二伪上布线中的每一个的尺寸比第一伪上布线中的每一个的尺寸更大。过孔结构位于下布线结构与上布线结构之间。过孔结构接触下布线结构和上布线结构。伪过孔结构位于伪下布线结构与伪上布线结构之间。伪过孔结构接触伪下布线结构和伪上布线结构。伪过孔结构包括多个第一伪过孔和多个第二伪过孔。第一伪过孔比第二伪过孔更靠近过孔结构,并且第二伪过孔中的每一个的尺寸比第一伪过孔中的每一个的尺寸更大。第一伪过孔中的每一个接触第一伪下布线和第一伪上布线中的至少一个。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明构思的示例性实施例,本发明构思的以上和其它特征将变得更加清楚,其中:

图1至图12是示出根据本发明构思的一个或多个示例性实施例的形成布线结构的方法的平面图;

图13至图18是示出根据本发明构思的一个或多个示例性实施例的形成布线结构的方法的平面图;以及

图19至图58是示出根据本发明构思的一个或多个示例性实施例的形成布线结构的方法的平面图和剖视图。

具体实施方式

下文中,将参照示出了一些示例性实施例的附图更加完全地描述本发明构思的各个示例性实施例。然而,本发明构思可按照许多不同形式实现,并且不应理解为限于本文阐述的示例性实施例。

应该理解,当一个元件或层被称作“位于”另一元件或层“上”、“连接至”或“结合至”另一元件或层时,所述一个元件可直接位于另一元件或层上、连接至或结合至另一元件或层,或者也可存在中间元件或层。在整个说明书和附图中,相同的附图标记可始终指代相同元件。

应该理解,虽然本文中可使用术语第一、第二、第三和第四来描述多个元件、组件、区、层和/或部分,但是这些元件、组件、区、层和/或部分不应被这些术语限制。

为了方便描述,本文中可使用诸如“在……下方”、“在……之下”、“下”、“在……之上”、“上”等的空间相对术语,以描述附图中所示的一个元件或特征与另一个(一些)元件或特征的关系。应该理解,空间相对术语旨在涵盖使用或操作中的装置的除图中所示的取向之外的不同取向。

本文参照作为理想示例实施例(和中间结构)的示意图的剖视图来描述示例实施例。这样,作为例如制造技术和/或公差的结果,可以出现附图中的形状的变化。因此,示例实施例不应被理解为限于本文示出的区的具体形状,而是包括例如由制造工艺导致的形状的偏差。

图1至图12是示出根据本发明构思的一个或多个示例性实施例的形成布线结构的方法的平面图。

参照图1,第一掩模100可包括下布线结构图案的一部分和伪下布线结构图案的一部分。

第一掩模100可包括可彼此间隔开相对长的距离的第一区I和第二区II。在各个第一区I和第二区II中的各种图案可彼此间隔开相对长的距离,因此这些图案可彼此基本隔离。下布线结构图案不需要形成在第一区I与第二区II之间,然而,伪下布线结构图案可形成在第一区I与第二区II之间。

第一掩模100可包括除第一区I和第二区II以外的其它区。在这种情况下,其它区中的下布线结构图案可彼此间隔开相对长的距离。

各个第一区I和第二区II中的图案的布局可彼此相类似,然而,本发明构思的示例性实施例不限于此,并且图案的布局可彼此不同。

例如,第一掩模100可包括下布线结构图案的第一下布线图案110以及伪下布线结构图案的第一伪下布线图案120和130和第二伪下布线图案140。

在本发明构思的示例性实施例中,第一下布线图案110、第一伪下布线图案120和130以及第二伪下布线图案140中的每一个在平面图中可具有矩形或方形的形状。可将第一下布线图案110、第一伪下布线图案120和130以及第二伪下布线图案140中的每一个的尺寸定义为矩形的相对短边的长度或者方形的边的长度,可将该定义应用于根据本发明构思的示例性实施例的所有图案;然而,本发明构思的示例性实施例不限于此。

在本发明构思的示例性实施例中,第一下布线图案110可具有在基本平行于第一掩模100的上表面的第二方向上延伸的矩形形状,并且可具有沿着第一方向的第一长度L1,所述第一方向基本平行于第一掩模100的上表面并且基本垂直于第二方向。因此,可将第一下布线图案110的尺寸定义为第一长度L1。

第一伪下布线图案120和130可具有在第二方向上延伸的矩形形状或者在第一方向上延伸的矩形形状。第一伪下布线图案120和130可分别具有在第一方向上的第二长度L2和在第二方向上的第三长度L3。因此,可将第一伪下布线图案120的尺寸定义为第二长度L2,并且可将第一伪下布线图案130的尺寸定义为第三长度L3。

第二伪下布线图案140中的每一个可具有方形形状,并且可具有沿着第一方向和第二方向中的每一个的第四长度L4。然而,本发明构思的示例性实施例不限于此,并且第一伪下布线图案120和130中的每一个可具有方形形状,或者第二伪下布线图案140中的每一个可具有矩形形状。

在本发明构思的示例性实施例中,第二长度L2和第三长度L3(例如,第一伪下布线图案120和130的尺寸)可小于第四长度L4(例如,第二伪下布线图案140的尺寸)。也就是说,第一伪下布线图案120和130中的每一个的尺寸可小于预定尺寸,并且第二伪下布线图案140中的每一个的尺寸可等于或大于预定尺寸。

在本发明构思的示例性实施例中,第一长度L1可小于第四长度L4,因此第一下布线图案110可具有小于预定尺寸的尺寸,并且可比第二伪下布线图案140更窄。

在本发明构思的示例性实施例中,第一伪下布线图案120和130可与第一下布线图案110间隔开相对小的距离,并且第二伪下布线图案140可与第一下布线图案110间隔开相对大的距离。也就是说,相对靠近具有相对小的尺寸的第一下布线图案110的第一伪下布线图案120和130可具有相对小的尺寸,并且相对远离第一下布线图案110的第二伪下布线图案140可具有相对大的尺寸。

参照图2,可在包括第一下布线图案110、第一伪下布线图案120和130以及第二伪下布线图案140的第一掩模100上执行光学邻近校正(OPC)。

由于在可将图案转移至光致抗蚀剂图案的光刻工艺中的光学邻近效应,第一掩模100中的其尺寸小于预定尺寸的图案可能不具有期望的尺寸和/或形状,因此,可执行OPC以可将图案更准确地转移至光致抗蚀剂图案。

在本发明构思的示例性实施例中,可在其尺寸小于预定尺寸的第一下布线图案110和第一伪下布线图案120和130上执行OPC。

在本发明构思的示例性实施例中,OPC可包括扩大各个图案的整体尺寸并处理各个图案的拐角。因此,第一下布线图案110和第一伪下布线图案120和130可具有期望的形状(例如,图2所示的形状)。然而,本发明构思的示例性实施例不限于此,并且可执行各种类型的OPC。

不需要在其尺寸基本等于或大于预定尺寸的第二伪下布线图案140上执行OPC。

在OPC之后,第一掩模100的布局可被校正。也就是说,第一掩模100可包括经校正的第一下布线图案115、经校正的第一伪下布线图案125和135以及第二伪下布线图案140。

参照图3,可执行与以上参照图1描述的基本相同或相似的工艺。

也就是说,可形成包括下布线结构图案的其它部分和伪下布线结构图案的其它部分的第二掩模200的布局。

第二掩模200可包括与以上参照图1和图2描述的基本相同的区。第一区I和第二区II可彼此间隔开相对长的距离。第二掩模200可与第一掩模100竖直地重叠。

例如,第二掩模200可包括下布线结构图案的第二下布线图案210以及伪下布线结构图案的第三伪下布线图案220和230以及第四伪下布线图案240。

在本发明构思的示例性实施例中,第二下布线图案210、第三伪下布线图案220和230以及第四伪下布线图案240可分别具有与第一下布线图案110、第一伪下布线图案120和130以及第二伪下布线图案140的形状和位置相似的形状和位置。因此,第二下布线图案210可具有第一长度L1的尺寸,第三伪下布线图案220和230可分别具有第二长度L2和第三长度L3的尺寸,并且第四伪下布线图案240可具有第四长度L4的尺寸。

然而,当第一掩模100和第二掩模200竖直地重叠时,第二下布线图案210、第三伪下布线图案220和330以及第四伪下布线图案240可分别水平地靠近第一下布线图案110、第一伪下布线图案120和130以及第二伪下布线图案140,但是可不与它们竖直地重叠。因此,具有相对小的尺寸的第三伪下布线图案220和230可相对靠近第二下布线图案210,而具有相对大的尺寸的第四伪下布线图案240可相对远离第二下布线图案210。

在本发明构思的示例性实施例中,可将下布线结构图案和伪下布线结构图案中的每一个划分为两个部分。这两个部分的构造可分别与第一掩模100和第二掩模200基本相同。因此,可相对密集地形成下布线结构图案和伪下布线结构图案的图案。

在本发明构思的示例性实施例中,第一掩模100中的第一伪下布线图案120和130以及第二伪下布线图案140的数量可分别等于第二掩模200中的第三伪下布线图案220和230以及第四伪下布线图案240的数量,并且因此第一掩模100中的第一伪下布线图案120和130以及第二伪下布线图案140的密度可分别基本等于第二掩模200中的第三伪下布线图案220和230以及第四伪下布线图案240的密度。然而,本发明构思的示例性实施例不限于此,第一掩模100中的第一伪下布线图案120和130以及第二伪下布线图案140的数量可分别与第二掩模200中的第三伪下布线图案220和230以及第四伪下布线图案240的数量不同,因此第一掩模100中的第一伪下布线图案120和130和第二伪下布线图案140的密度可分别与第二掩模200中的第三伪下布线图案220和230以及第四伪下布线图案240的密度不同。

在本发明构思的示例性实施例中,可将下布线结构图案和伪下布线结构图案划分为大于两个部分的多个部分,并且可分别利用多个掩模形成其布局。可替换地,不需要将下布线结构图案和伪下布线结构图案划分为多个部分,并且可利用一个掩模(例如,第一掩模100)形成其布局。将在下面更详细地描述将图案划分为两个部分并且通过两个掩模形成其布局的情况;然而,本发明构思的示例性实施例不限于此。

图1示出了第一下布线图案110形成在第一掩模100的第一区I中,并且图3示出了第二下布线图案210形成在第二掩模200的第二区II中,然而,本发明构思的示例性实施例不限于此。因此,第一下布线图案110可形成在第一掩模100的第二区II中,第二下布线图案210可形成在第二掩模200的第一区I中。

参照图4,可执行与以上参照图2描述的基本相同或相似的处理。

因此,可在包括第二下布线图案210、第三伪下布线图案220和230以及第四伪下布线图案240的第二掩模200上执行OPC。

在本发明构思的示例性实施例中,可在其尺寸小于预定尺寸的第二下布线图案210以及第三伪下布线图案220和230上执行OPC,而不需要在其尺寸等于或大于预定尺寸的第四伪下布线图案240上执行OPC。

在OPC之后,第二掩模200的布局可被校正。也就是说,第二掩模200可包括经校正的第二下布线图案215、经校正的第二伪下布线图案225和235以及第四伪下布线图案240。

参照图5,可形成包括上布线结构图案的一部分和伪上布线结构图案的一部分的第三掩模300的布局。

类似于第一掩模100和第二掩模200,第三掩模300可包括第一区I和第二区II。第三掩模300的布局可形成为使得第三掩模300不与第一掩模100和第二掩模200竖直地重叠,并且随后形成的所有掩模的布局可基本相同。

第三掩模300可包括上布线结构图案的第一上布线图案310以及伪上布线结构图案的第一伪上布线图案320和第二伪上布线图案340。图5示出了所有第一伪上布线图案320在第一方向上延伸;然而,本发明构思的示例性实施例不限于此。也就是说,伪上布线结构图案可包括在第二方向上延伸的第一伪布线图案。

第一上布线图案310、第一伪上布线图案320和第二伪上布线图案340可具有分别与第一下布线图案110、第一伪下布线图案120和第二伪下布线图案140的形状相似的形状,或者分别与第二下布线图案210、第三伪下布线图案220和第四伪下布线图案240的形状相似的形状。

也就是说,第一上布线图案310、第一伪上布线图案320和第二伪上布线图案340中的每一个在平面图中可具有矩形或方形形状。第一上布线图案310、第一伪上布线图案320和第二伪上布线图案340的尺寸可分别具有第五长度L5、第六长度L6和第七长度L7。

在本发明构思的示例性实施例中,第五长度L5和第六长度L6(例如,第一上布线图案310和第一伪上布线图案320的尺寸)可小于第七长度L7(例如,第二伪上布线图案340的尺寸)。也就是说,第一上布线图案310和第一伪上布线图案320中的每一个的尺寸可小于预定尺寸,并且第二伪上布线图案340中的每一个的尺寸可等于或大于预定尺寸。

在本发明构思的示例性实施例中,第一上布线图案310可至少部分地与下布线结构图案竖直地重叠,并且第一伪上布线图案320和第二伪上布线图案340中的每一个可至少部分地与伪下布线结构图案竖直地重叠。

例如,第一上布线图案310可至少部分地与下布线结构图案的第一下布线图案110和/或第二下布线图案210竖直地重叠。第一伪上布线图案320中的每一个可至少部分地与伪下布线结构图案的第一伪下布线图案120和130或者第三伪下布线图案220和230竖直地重叠,并且第二伪上布线图案340中的每一个可至少部分地与伪下布线结构图案的第二伪下布线图案140或者第四伪下布线图案240竖直地重叠。

参照图6,可执行与以上参照图2描述的处理基本相同或相似的处理。

因此,可在包括第一上布线图案310、第一伪上布线图案320和第二伪上布线图案340的第三掩模300上执行OPC。

例如,可在其尺寸小于预定尺寸的第一上布线图案310和第一伪上布线图案320上执行OPC,并且不需要在其尺寸等于或大于预定尺寸的尺寸的第二伪上布线图案340上执行OPC。

在OPC之后,第三掩模300的布局可被校正。也就是说,第三掩模300可包括经校正的第一上布线图案315、经校正的第一伪上布线图案325和第二伪上布线图案340。

参照图7,可执行与以上参照图5描述的处理基本相同或相似的处理。

也就是说,可形成包括上布线结构图案的其它部分和伪上布线结构图案的其它部分的第四掩模400的布局。

例如,第四掩模400可包括上布线结构图案的第二上布线图案410以及伪上布线结构图案的第三伪上布线图案420和第四伪上布线图案440。

在本发明构思的示例性实施例中,第二上布线图案410、第三伪上布线图案420和第四伪上布线图案440可具有分别与第一上布线图案310、第一伪上布线图案320和第二伪上布线图案340的形状相似的形状。因此,第二上布线图案410、第三伪上布线图案420和第四伪上布线图案440的尺寸可分别为第五长度L5、第六长度L6和第七长度L7。

然而,当第三掩模300与第四掩模400竖直地重叠时,第二上布线图案410、第三伪上布线图案420和第四伪上布线图案440可分别水平地靠近第一上布线图案310、第一伪上布线图案320和第二伪布线图案340,但是可不与它们竖直地重叠。因此,具有相对小的尺寸的第三伪上布线图案420可相对靠近第二上布线图案410,而具有相对大的尺寸的第四伪上布线图案440可相对远离第二上布线图案410。

在本发明构思的示例性实施例中,上布线结构图案和伪上布线结构图案中的每一个可划分为多个部分(例如,两个部分),并且可分别通过第三掩模300和第四掩模400来形成它们的布局。可替换地,不需要将上布线结构图案和伪上布线结构图案中的每一个划分为多个部分,并且可仅通过一个掩模(例如,第三掩模300)来形成它们的布局。将在下面更详细地描述图案被划分为两个部分的情况;然而,本发明构思的示例性实施例不限于此。

参照图8,可执行与以上参照图6描述的处理基本相同或相似的处理。

因此,可在包括第二上布线图案410、第三伪上布线图案420和第四伪上布线图案440的第四掩模400上执行OPC。

在本发明构思的示例性实施例中,可在其尺寸小于预定尺寸的第二上布线图案410和第三伪上布线图案420上执行OPC,并且不需要在其尺寸等于或大于预定尺寸的第四伪上布线图案440上执行OPC。

在OPC之后,第四掩模400的布局可被校正。也就是说,第四掩模400可包括经校正的第二上布线图案415、经校正的第三伪上布线图案425和第四伪上布线图案440。

参照图9,可形成包括过孔结构图案的一部分和伪过孔结构图案的一部分的第五掩模500的布局。

第五掩模500可包括过孔结构图案的第一过孔图案510以及伪过孔结构图案的第一伪过孔图案520和522以及第二伪过孔图案540。

在本发明构思的示例性实施例中,第一过孔图案510、第一伪过孔图案520和522以及第二伪过孔图案540中的每一个在平面图中可具有方形形状;然而,本发明构思的示例性实施例不限于此。

在本发明构思的示例性实施例中,第一过孔图案510、第一伪过孔图案520和522以及第二伪过孔图案540可分别具有第八长度L8、第九长度L9和第十长度L10的尺寸。

在本发明构思的示例性实施例中,第八长度L8和第九长度L9(例如,第一过孔图案510以及第一伪过孔图案520和522的尺寸)可小于第十长度L10(例如,第二伪过孔图案540的尺寸)。第一过孔图案510以及第一伪过孔图案520和522的尺寸可小于预定尺寸,并且第二伪过孔图案540的尺寸可等于或大于预定尺寸。

在本发明构思的示例性实施例中,第一伪过孔图案520和522可相对靠近第一过孔图案510,并且第二伪过孔图案540可相对远离第一过孔图案510。

在本发明构思的示例性实施例中,第一过孔图案510可与下布线结构图案和上布线结构图案竖直地重叠,并且第一伪过孔图案520和522以及第二伪过孔图案540中的每一个可与伪下布线结构图案和伪上布线结构图案竖直地重叠。

例如,第一过孔图案510可与下布线结构图案的第一下布线图案110和第二下布线图案210之一以及上布线结构图案的第一上布线图案310和第二上布线图案410之一竖直地重叠。

第一伪过孔图案520中的每一个可与伪下布线结构图案的第一伪下布线图案120、130和第三伪下布线图案220、230之一以及伪上布线结构图案的第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420之一竖直地重叠。在本发明构思的示例性实施例中,第一伪过孔图案522中的每一个可与伪下布线结构图案的第二伪下布线图案140和第四伪下布线图案240之一以及伪上布线结构图案的第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420之一竖直地重叠。

第二伪过孔图案540中的每一个可与伪下布线结构图案的第二伪下布线图案140和第四伪下布线图案240之一以及伪上布线结构图案的第二伪上布线图案340和第四伪上布线图案440之一竖直地重叠。

参照图10,可执行与以上参照图2描述的处理基本相同或相似的处理。

因此,可在包括第一过孔图案510、第一伪过孔图案520和522以及第二伪过孔图案540的第五掩模500上执行OPC。也就是说,可在其尺寸小于预定尺寸的第一过孔图案510以及第一伪过孔图案520和522上执行OPC,并且不需要在其尺寸等于或大于预定尺寸的第二伪过孔图案540上执行OPC。

在OPC之后,第五掩模500的布局可被校正。也就是说,第五掩模500可包括经校正的第一过孔图案515、经校正的第一伪过孔图案525和527以及第二伪过孔图案540。

参照图11,可执行与参照图9描述的处理基本相同或相似的处理。

因此,第六掩模600可包括过孔结构图案的第二过孔图案610以及伪过孔结构图案的第三伪过孔图案620和622和第四伪过孔图案640。

在本发明构思的示例性实施例中,第二过孔图案610、第三伪过孔图案620和622以及第四伪过孔图案640可分别具有与第一过孔图案510、第一伪过孔图案520和522以及第二伪过孔图案540的形状和位置相似的形状和位置。因此,第二过孔图案610、第三伪过孔图案620和622以及第四伪过孔图案640可分别具有第八长度L8、第九长度L9和第十长度L10的尺寸。

在本发明构思的示例性实施例中,第八长度L8和第九长度L9(例如,第二过孔图案610以及第三伪过孔图案620和622的尺寸)可小于第十长度L10(例如,第四伪过孔图案640的尺寸)。第二过孔图案610和第三伪过孔图案620和622的尺寸可小于预定尺寸,并且第四伪过孔图案640的尺寸可等于或大于预定尺寸。

在本发明构思的示例性实施例中,第三伪过孔图案620和622可相对靠近第二过孔图案610,并且第四伪过孔图案640可相对远离第二过孔图案610。

在本发明构思的示例性实施例中,第二过孔图案610可与下布线结构图案的第一下布线图案110和第二下布线图案210之一以及上布线结构图案的第一上布线图案310和第二上布线图案410之一竖直地重叠。

第三伪过孔图案620中的每一个可与伪下布线结构图案的第一伪下布线图案120、130和第三伪下布线图案220、230之一以及伪上布线结构图案的第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420之一竖直地重叠。在本发明构思的示例性实施例中,第三伪过孔图案622中的每一个可与伪下布线结构图案的第二伪下布线图案140和第四伪下布线图案240之一以及伪上布线结构图案的第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420之一竖直地重叠。

第四伪过孔图案640中的每一个可与伪下布线结构图案的第二伪下布线图案140和第四伪下布线图案240之一以及伪上布线结构图案的第二伪上布线图案340和第四伪上布线图案440之一竖直地重叠。

参照图12,可执行与以上参照图2描述的处理基本相同或相似的处理。

因此,可在包括第二过孔图案610、第三伪过孔图案620和622以及第四伪过孔图案640的第六掩模600上执行OPC。也就是说,可在其尺寸小于预定尺寸的第二过孔图案610和第三伪过孔图案620和622上执行OPC,并且不需要在其尺寸等于或大于预定尺寸的尺寸的第四伪过孔图案640上执行OPC。

在OPC之后,第六掩模600的布局可被校正。也就是说,第六掩模600可包括经校正的第二过孔图案615、经校正的第三伪过孔图案625和627以及第四伪过孔图案640。

可将第一伪下布线图案120、130和第三伪下布线图案220、230、第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420以及第一伪过孔图案520和第三伪过孔图案620形成为分别相对靠近其尺寸小于预定尺寸的第一下布线图案110和第二下布线图案210、第一上布线图案310和第二上布线图案410以及第一过孔图案510和第二过孔图案610。因此,当通过光刻工艺和蚀刻工艺形成图案时,第一下布线图案110和第二下布线图案210、第一上布线图案310和第二上布线图案410以及第一过孔图案510和第二过孔图案610不需要受第一伪下布线图案120、130和第三伪下布线图案220、230、第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420以及第一伪过孔图案520和第三伪过孔图案620的影响,因此可形成为具有期望的尺寸和/或形状,并且可减少或消除尺寸畸变的发生。

不仅可在具有小于预定尺寸的相对小的尺寸的第一下布线图案110和第二下布线图案210、第一上布线图案310和第二上布线图案410以及第一过孔图案510和第二过孔图案610上执行OPC,而且可在具有小于预定尺寸的相对小的尺寸的第一伪下布线图案120、130和第三伪下布线图案220、230、第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420以及第一伪过孔图案520和第三伪过孔图案620上执行OPC。在光刻工艺和蚀刻工艺中,第一伪下布线图案120、130和第三伪下布线图案220、230、第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420以及第一伪过孔图案520和第三伪过孔图案620可具有期望的尺寸和/或形状。因此,相对靠近第一伪下布线图案120、130和第三伪下布线图案220、230、第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420以及第一伪过孔图案520和第三伪过孔图案620的第一下布线图案110和第二下布线图案210、第一上布线图案310和第二上布线图案410以及第一过孔图案510和第二过孔图案610全部都可具有期望的尺寸和/或形状。

例如,第一伪过孔图案520和第三伪过孔图案620可分别相对靠近第一过孔图案510和第二过孔图案610,通过划分为两个部分并利用第五掩模500和第六掩模600来分别形成它们。因此,第一伪过孔图案520和第三伪过孔图案620可具有相对高的密度。

图13至图18是示出根据本发明构思的一个或多个示例性实施例的形成布线结构的方法的平面图。

下面参照图13至图18更详细地描述的方法可包括可与以上参照图2、图4、图6、图8、图10和图12描述的OPC工艺不同的OPC工艺。

参照图13至图18,用于第一下布线图案110和第二下布线图案210、第一上布线图案310和第二上布线图案410以及第一过孔图案510和第二过孔图案610的OPC可包括扩大各个图案的尺寸以及处理各个图案的拐角。因此,可形成经校正的第一下布线图案115和经校正的第二下布线图案215、经校正的第一上布线图案315和经校正的第二上布线图案415以及经校正的第一过孔图案515和经校正的第二过孔图案615的布局。

根据本发明构思的示例性实施例,用于第一伪下布线图案120、130和第三伪下布线图案220、230、第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420以及第一伪过孔图案520、522和第三伪过孔图案620、622的OPC可包括扩大各个图案的尺寸,并且不需要包括处理各个图案的拐角。因此,即使执行OPC的处理时间相对短,第一下布线图案110和第二下布线图案210、第一上布线图案310和第二上布线图案410以及第一过孔图案510和第二过孔图案610也可具有期望的尺寸和/或形状。

参照图13至图18,OPC可不包括对第一伪下布线图案120、130和第三伪下布线图案220、230、第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420以及第一伪过孔图案520、522和第三伪过孔图案620、622的全部的拐角的处理,然而,本发明构思的示例性实施例不限于此。因此,OPC可包括处理第一伪下布线图案120、130和第三伪下布线图案220、230、第一伪上布线图案320和第三伪上布线图案420以及第一伪过孔图案520、522和第三伪过孔图案620、622的一些拐角。

图19至图58示出根据本发明构思的一个或多个示例性实施例的形成布线结构的方法的平面图和剖视图。图19、图24、图29、图32、图35、图40、图45、图50、图53和图56是平面图,并且图20至图23、图25至图28、图30至图31、图33至图34、图36至图39、图41至图44、图46至图49、图51至图52、图54至图55和图57至图58是剖视图。图20、图22、图25、图27、图30、图33、图36、图38、图41、图43、图46、图48、图51、图54和图57分别是沿着对应的平面图的线A-A'截取的剖视图,并且图21、图23、图26、图28、图31、图34、图37、图39、图42、图44、图47、图49、图52、图55和图58分别是沿着对应的平面图的线B-B'截取的剖视图。

参照图19至图58描述的形成布线结构的方法可包括参照图1至图12或者图13至图18描述的形成布线结构的方法,因此可省略重复描述。

参照图19至图21,可基于具有参照图1和图2描述的布局的第一掩模100形成第一光掩模。例如,第一光掩模可为中间掩模(reticle)。

第一绝缘夹层710和第一蚀刻掩模层720可按次序形成在衬底700上,第一光致抗蚀剂层可形成在第一蚀刻掩模层720上,并且可通过第一光刻工艺利用第一光掩模将第一光致抗蚀剂层图案化,以在第一蚀刻掩模层720上形成第一光致抗蚀剂图案10。

第一光掩模可根据其上执行了OPC的第一掩模100的布局形成,因此第一光致抗蚀剂图案10可具有基本上与参照图1描述的第一掩模100的布局相同或相似的布局。第一开口810、第二开口820和830和第三开口840可分别与第一下布线图案110、第一伪下布线图案120和130和第二伪下布线图案140的形状对应地形成在第一光致抗蚀剂图案10中。第一开口至第三开口(810、820、830和840)中的每一个可暴露出第一蚀刻掩模层720的上表面。

第一开口至第三开口(810、820、830和840)中的每一个可在平面图中具有矩形形状或方形形状,并且第一开口至第三开口(810、820、830和840)的最小长度可分别为第一长度至第四长度(L1、L2、L3和L4)。

衬底700可包括例如硅、锗、硅-锗的半导体材料。衬底700可包括例如GaP、GaAs或GaSb的III-V族半导体化合物。在本发明构思的示例性实施例中,衬底700可为绝缘体上硅(SOI)衬底或者绝缘体上锗(GOI)衬底。

例如栅极结构、栅极间隔件、源极/漏极层和/或接触插塞的各种组件可形成在可被第一绝缘夹层710覆盖的衬底700上。

第一绝缘夹层710可包括例如氧化硅的氧化物。第一绝缘夹层710可包括低k介电材料(例如,掺碳氧化硅(SiCOH)或者掺氟二氧化硅(F-SiO2))、多孔氧化硅、旋涂有机聚合物或者无机聚合物(例如,氢倍半硅氧烷(HSSQ)或者甲基倍半硅氧烷(MSSQ))。第一蚀刻掩模层720可包括氮化物(例如,氮化硅或金属氮化物)。

蚀刻停止层可形成在第一绝缘夹层710下方,并且蚀刻停止层可包括氮化物(例如,硅氮化物)。

参照图22和图23,可利用第一光致抗蚀剂图案10作为蚀刻掩模蚀刻第一蚀刻掩模层720,以形成初步第一蚀刻掩模722。

因此,初步第一蚀刻掩模722的形状可对应于包括第一开口至第三开口(810、820、830和840)的第一光致抗蚀剂图案10的形状。

可去除第一光致抗蚀剂图案10。在本发明构思的示例性实施例中,可通过灰化工艺和/或剥离工艺去除第一光致抗蚀剂图案10。

参照图24至图26,可基于具有参照图3和图4描述的布局的第二掩模200形成第二光掩模。

可在第一绝缘夹层710和初步第一蚀刻掩模722上形成第二光致抗蚀剂层,并且可通过第二光刻工艺利用第二光掩模将第二光致抗蚀剂层图案化,以形成第二光致抗蚀剂图案20。在本发明构思的示例性实施例中,在第二光刻工艺中第二光掩模的位置可基本上与在第一光刻工艺中第一光掩模的位置相同。

第二光掩模可具有基本上与参照图3描述的第二掩模200的布局相同或相似的布局。因此,可在第二光致抗蚀剂图案20中形成第四开口910、第五开口920和930和第六开口940,分别与第二下布线图案210、第三伪下布线图案220和230和第四伪下布线图案240的形状对应。第四开口至第六开口(910、920、930和940)中的每一个可暴露出初步第一蚀刻掩模722的上表面。

第四开口至第六开口(910、920、930和940)中的每一个在平面图中可具有矩形形状或方形形状,并且第四开口至第六开口(910、920、930和940)的最小长度可分别为第一长度至第四长度(L1、L2、L3和L4)。

参照图27和图28,可利用第二光致抗蚀剂图案20作为蚀刻掩模来蚀刻初步第一蚀刻掩模722以形成第一蚀刻掩模725。

因此,第一蚀刻掩模725可具有这样的布局,其中包括第一开口至第三开口(810、820、830和840)的第一光致抗蚀剂图案10的形状并且包括第四开口至第六开口(910、920、930和940)的第二光致抗蚀剂图案20的形状彼此竖直地重叠。也就是说,可在第一蚀刻掩模725中形成对应于第一开口至第六开口(810、820、830、840、910、920、930和940)的开口。

参照图29至图31,可利用第一蚀刻掩模725蚀刻第一绝缘夹层710,以形成穿过第一绝缘夹层710的第一孔、第二孔和第三孔,它们中的每一个可暴露出衬底700的上表面。下布线815、第一伪下布线825和835和第二伪下布线845可分别填充第一孔至第三孔。

例如,第一孔可对应于第一开口810和第四开口910,第二孔可对应于第二开口820、830和第五开口920、930,并且第三孔可对应于第三开口840和第六开口940。

下布线815、第一伪下布线825和835和第二伪下布线845可通过以下步骤形成:在衬底700的暴露的上表面、第一孔至第三孔的侧壁和第一绝缘夹层710的上表面上形成第一势垒层;在第一势垒层上形成第一导电层以填充第一孔至第三孔的其余部分;以及平面化第一导电层和第一势垒层直至可暴露出第一绝缘夹层710的上表面。

在本发明构思的示例性实施例中,可通过化学机械抛光(CMP)工艺和/或回蚀工艺执行平面化工艺。

第一势垒层可包括例如氮化钽或氮化钛的金属氮化物和/或金属(例如,钽、钛)。第一导电层可包括金属(例如,铜、铝或钨)。

下布线815可填充第一孔,并且可包括第一导电图案815b和覆盖第一导电图案815b的侧壁和底部的第一势垒图案815a。第一伪下布线825和835可填充第二孔,并且可包括第二导电图案825b和835b和分别覆盖第二导电图案825b和835b的侧壁和底部的第二势垒图案825a和835a。第二伪下布线845可填充第三孔,并且可包括第三导电图案845b和覆盖第三导电图案845b的侧壁和底部的第三势垒图案845a。

下布线815以及第一伪下布线825、835和第二伪下布线845中的每一个在平面图中可具有矩形形状或者方形形状。在本发明构思的示例性实施例中,其尺寸小于预定尺寸的第一伪下布线825和835可形成为相对靠近其尺寸小于预定尺寸的下布线815。其尺寸等于或大于预定尺寸的第二伪下布线845可相对远离下布线815。因此,下布线815可具有可不被周围结构扭曲的理想尺寸和/或形状。

用于形成下布线815以及第一伪下布线825、835和第二伪下布线845的蚀刻工艺可划分为两部分,并且独立地执行。因此,下布线815以及第一伪下布线825、835和第二伪下布线845可相对密集。然而,本发明构思的示例性实施例不限于此,并且可仅执行一次蚀刻工艺,或者可划分为大于两个部分的多个部分。

可通过单个镶嵌工艺(damascene process)形成下布线815以及第一伪下布线825、835和第二伪下布线845,然而,本发明构思的示例性实施例不限于此。例如,可通过两个或更多个镶嵌工艺形成下布线815以及第一伪下布线825、835和第二伪下布线845。

参照图32至图34,可基于具有参照图5和图6描述的布局的第三掩模300形成第三光掩模。

可在第一绝缘夹层710、下布线815以及第一伪下布线825、835和第二伪下布线845上按次序形成第二绝缘夹层730和第二蚀刻掩模层740。可在第二蚀刻掩模层740上形成第三光致抗蚀剂层。可通过第三光刻工艺利用第三光掩模将第三光致抗蚀剂层图案化,以在第二蚀刻掩模层740上形成第三光致抗蚀剂图案30。在本发明构思的示例性实施例中,在第三光刻工艺中第三光掩模的位置可基本上与在第一光刻工艺中第一光掩模的位置相同。

利用第三光掩模通过第三光刻工艺形成的第三光致抗蚀剂图案30可具有与参照图5描述的第三掩模300的布局基本上相同或相似的布局。因此,可在第三光致抗蚀剂图案30中形成第七开口1010、第八开口1020和第九开口1040,分别对应于第一上布线图案310、第一伪上布线图案320和第二伪上布线图案340的形状。第七开口至第九开口(1010、1020和1040)中的每一个可暴露出第二蚀刻掩模层740的上表面。

第七开口至第九开口(1010、1020和1040)中的每一个在平面图中可具有矩形形状或方形形状,并且第七开口至第九开口(1010、1020和1040)的最小长度可分别为第五长度L5、第六长度L6和第七长度L7。

在本发明构思的示例性实施例中,第七开口1010可至少部分地与下布线815竖直地重叠。

第二绝缘夹层730可包括低k介电材料(例如,掺碳氧化硅(SiCOH)或者掺氟二氧化硅(F-SiO2))、多孔氧化硅、旋涂有机聚合物或者无机聚合物(例如,氢倍半硅氧烷(HSSQ)或者甲基倍半硅氧烷(MSSQ))。可替换地,第二绝缘夹层730可包括氧化物(例如,硅氧化物)。第二蚀刻掩模层740可包括氮化物(例如,硅氮化物或者金属氮化物)。

蚀刻停止层可形成在第二绝缘夹层730下方,并且蚀刻停止层可包括氮化物(例如,氮化硅)。

参照图35至图37,可利用第三光致抗蚀剂图案30作为蚀刻掩模来蚀刻第二蚀刻掩模层740以形成初步第二蚀刻掩模742。

因此,初步第二蚀刻掩模742的形状可对应于包括第七开口至第九开口(1010、1020和1040)的第三光致抗蚀剂图案30的形状。

在去除第三光致抗蚀剂图案30之后,可基于具有参照图7和图8描述的布局的第四掩模400形成第四光掩模。

可在第二绝缘夹层730和初步第二蚀刻掩模742上形成第四光致抗蚀剂层。可通过第四光刻工艺利用第四光掩模将第四光致抗蚀剂层图案化以形成第四光致抗蚀剂图案40。在本发明构思的示例性实施例中,在第四光刻工艺中第四光掩模的位置可与在第一光刻工艺中第一光掩模的位置基本上相同。

第四光掩模可具有基本上与参照图7描述的第四掩模400的布局相同或相似的布局。因此,可在第四光致抗蚀剂图案40中形成第十开口1110、第十一开口1120和第十二开口1140,分别对应于第二上布线图案410、第三伪上布线图案420和第四伪上布线图案440的形状。第十开口至第十二开口(1110、1120和1140)中的每一个可将初步第二蚀刻掩模742的上表面暴露出来。

第十开口至第十二开口(1110、1120和1140)中的每一个在平面图中可具有矩形形状或方形形状,并且第十开口至第十二开口(1110、1120和1140)的最小长度可分别为第五长度至第七长度(L5、L6和L7)。

参照图38和图39,可利用第四光致抗蚀剂图案40作为蚀刻掩模蚀刻初步第二蚀刻掩模742,以形成第二蚀刻掩模745。

因此,第二蚀刻掩模745可具有这样的布局,其中包括第七开口至第九开口(1010、1020和1040)的第三光致抗蚀剂图案30的形状并且包括第十开口至第十二开口(1110、1120和1140)的第四光致抗蚀剂图案40的形状彼此竖直地重叠。也就是说,可在第二蚀刻掩模745中形成对应于第七开口至第十二开口(1010、1020、1040、1110、1120和1140)的开口。

参照图40至图42,可基于具有参照图9和图10描述的布局的第五掩模500形成第五光掩模。

可在第二绝缘夹层730和第二蚀刻掩模745上形成第三蚀刻掩模层750,可在第三蚀刻掩模层750上形成第五光致抗蚀剂层,并且可通过第五光刻工艺利用第五光掩模将第五光致抗蚀剂层图案化,以在第三蚀刻掩模层750上形成第五光致抗蚀剂图案50。在本发明构思的示例性实施例中,在第五光刻工艺中第五光掩模的位置可与在第一光刻工艺中第一光掩模的位置基本上相同。

利用第五光掩模通过第五光刻工艺形成的第五光致抗蚀剂图案50可具有基本上与参照图9描述的第五掩模500的布局相同或相似的布局。因此,可在第五光致抗蚀剂图案50中形成第十三开口1210、第十四开口1220和1222和第十五开口1240,分别对应于第一过孔图案510、第一伪过孔图案520和522和第二伪过孔图案540的形状。第十三开口至第十五开口(1210、1220、1222和1240)中的每一个可暴露出第三蚀刻掩模层750的上表面。

第十三开口至第十五开口(1210、1220、1222和1240)中的每一个在平面图中可具有矩形形状或方形形状,并且第十三开口至第十五开口(1210、1220、1222和1240)的最小长度可分别为第八长度L8、第九长度L9和第十长度L10。

在本发明构思的示例性实施例中,第十三开口1210可与下布线815以及第二蚀刻掩模745中的对应于第七开口1010和第十开口1110的各开口之一竖直地重叠。

第十四开口1220中的每一个可与第一伪下布线825和835之一以及第八开口1020和第十一开口1120之一竖直地重叠。

在本发明构思的示例性实施例中,第十四开口1222中的每一个可与第二伪下布线845之一以及第八开口1020和第十一开口1120之一竖直地重叠。可替换地,第十四开口1222中的每一个可与第一伪下布线825和835之一以及第九开口1040和第十二开口1140之一竖直地重叠。

第十五开口1240中的每一个可与第二伪下布线845之一以及第九开口1040和第十二开口1140之一竖直地重叠。

第三蚀刻掩模层750可包括旋涂硬掩模(SOH)材料。

参照图43和图44,可利用第五光致抗蚀剂图案50作为蚀刻掩模蚀刻第三蚀刻掩模层750以形成初步第三蚀刻掩模752。

因此,初步第三蚀刻掩模752的形状可对应于包括第十三开口至第十五开口(1210、1220、1222和1240)的第五光致抗蚀剂图案50的形状。

可去除第五光致抗蚀剂图案50。

参照图45至图47,第六光掩模可基于具有通过参照图11和图12描述的工艺设计的布局的第六掩模600形成。

可在第二绝缘夹层730和初步第三蚀刻掩模752上形成第六光致抗蚀剂层,并且可通过第六光刻工艺利用第六光掩模将第六光致抗蚀剂层图案化以在第二绝缘夹层730和初步第三蚀刻掩模752上形成第六光致抗蚀剂图案60。在本发明构思的示例性实施例中,在第六光刻工艺中第六光掩模的位置可与在第一光刻工艺中第一光掩模的位置基本上相同。

利用第六光掩模通过第六光刻工艺形成的第六光致抗蚀剂图案60可具有基本上与参照图11描述的第六掩模600的布局相同或相似的布局。因此,可在第六光致抗蚀剂图案60中形成第十六开口1310、第十七开口1320和1322和第十八开口1340,分别对应于第二过孔图案610、第三伪过孔图案620和622和第四伪过孔图案640的形状。第十六开口至第十八开口(1310、1320、1322和1340)中的每一个可暴露出初步第三蚀刻掩模752的上表面。

第十六开口至第十八开口(1310、1320、1322和1340)中的每一个在平面图中可具有矩形形状或方形形状,并且第十六开口至第十八开口(1310、1320、1322和1340)的最小长度可分别为第八长度L8、第九长度L9和第十长度L10。

在本发明构思的示例性实施例中,第十六开口1310可与下布线815以及第二蚀刻掩模745中对应于第七开口1010和第十开口1110的开口之一竖直地重叠。

第十七开口1320中的每一个可与第一伪下布线825和835之一以及第八开口1020和第十一开口1120之一竖直地重叠。

在本发明构思的示例性实施例中,第十七开口1322中的每一个可与第二伪下布线845之一以及第八开口1020和第十一开口1120之一竖直地重叠。可替换地,第十七开口1322中的每一个可与第一伪下布线825和835之一以及第九开口1040和第十二开口1140之一竖直地重叠。

第十八开口1340中的每一个可与第二伪下布线845之一以及第九开口1040和第十二开口1140之一竖直地重叠。

参照图48至图49,可利用第六光致抗蚀剂图案60作为蚀刻掩模来蚀刻初步第三蚀刻掩模752以形成第三蚀刻掩模755。

因此,第三蚀刻掩模755可具有这样的布局,其中包括第十三开口至第十五开口(1210、1220、1222和1240)的第五光致抗蚀剂图案50的形状并且包括第十六开口至第十八开口(1310、1320、1322和1340)的第六光致抗蚀剂图案60的形状彼此竖直地重叠。也就是说,可在第三蚀刻掩模755中形成对应于第十三开口至第十八开口(1210、1220、1222、1240、1310、1320、1322和1340)的开口。

可去除第六光致抗蚀剂图案60。

参照图50至图52,可利用第二蚀刻掩模745和第三蚀刻掩模755蚀刻第二绝缘夹层730的上部,以形成第一凹槽1410、第二凹槽1420和1422和第三凹槽1440。

在本发明构思的示例性实施例中,第一凹槽1410可对应于第十三开口1210和第十六开口1310,第二凹槽1420和1422可对应于第十四开口1220、1222和第十七开口1320、1322,并且第三凹槽1440可对应于第十五开口1240和第十八开口1340。

参照图53至图55,在去除第三蚀刻掩模755之后,可利用第二蚀刻掩模745蚀刻第二绝缘夹层730,以在第二绝缘夹层730的下部形成第一过孔孔洞1510、第二过孔孔洞1520和1522和第三过孔孔洞1540,并且在第二绝缘夹层730的上部形成第一沟槽1610、第二沟槽1620和第三沟槽1640。

第一过孔孔洞至第三过孔孔洞(1510、1520、1522和1540)可分别对应于第一凹槽至第三凹槽(1410、1420、1422和1440)。第一过孔孔洞1510可暴露出下布线815的上表面。第二过孔孔洞1520中的每一个可暴露出第一伪下布线825和835的上表面。第二过孔孔洞1522中的每一个可暴露出第二伪下布线845的上表面。第三过孔孔洞1540中的每一个可暴露出第二伪下布线845的上表面。可替换地,第二过孔孔洞1522中的每一个可暴露出第一伪下布线825和835的上表面。

第一沟槽至第三沟槽1610、1620和1640可对应于第二蚀刻掩模745的对应于第七开口至第十二开口(1010、1020、1040、1110、1120和1140)的开口。例如,第一沟槽1610可对应于第二蚀刻掩模745的对应于第七开口1010和第十开口1110的开口,第二沟槽1620可对应于第八开口1020和第十一开口1120,并且第三沟槽1640可对应于第九开口1040和第十二开口1140。

在本发明构思的示例性实施例中,第一过孔孔洞至第三过孔孔洞(1510、1520、1522和1540)中的每一个可与第一沟槽至第三沟槽(1610、1620和1640)之一连通。

参照图56至图58,过孔1515、第一伪过孔1525和1527和第二伪过孔1545、上布线1615以及第一伪上布线1625和第二伪上布线1645可形成为填充第一过孔孔洞至第三过孔孔洞(1510、1520、1522和1540)和第一沟槽至第三沟槽(1610、1620和1640)。

过孔1515、第一伪过孔1525和1527和第二伪过孔1545、上布线1615以及第一伪上布线1625和第二伪上布线1645可通过以下步骤形成:在下布线815以及第一伪下布线825、835和第二伪下布线845的暴露的上表面、第一过孔孔洞至第三过孔孔洞(1510、1520、1522和1540)和第一沟槽至第三沟槽(1610、1620和1640)的内壁以及第二绝缘夹层730的上表面上形成第二势垒层;在第二势垒层上形成第二导电层,以填充第一过孔孔洞至第三过孔孔洞(1510、1520、1522和1540)和第一沟槽至第三沟槽(1610、1620和1640)的其余部分;以及将第二导电层和第二势垒层平面化直至暴露出第二绝缘夹层730的上表面为止。

在本发明构思的示例性实施例中,可通过CMP工艺和/或回蚀工艺执行平面化工艺。

第二势垒层可包括金属氮化物(例如,氮化钽或氮化钛)和/或金属(例如,钽、钛),并且第二导电层可包括金属(例如,铜、铝或钨)。

过孔1515可填充第一过孔孔洞1510,并且可包括第四导电图案1515b和覆盖第四导电图案1515b的侧壁和底部的第四势垒图案1515a。第一伪过孔1525和1527可填充第二过孔孔洞1520和1522。第一伪过孔1525可包括第五导电图案1525b和覆盖第五导电图案1525b的侧壁和底部的第五势垒图案1525a。第二伪过孔1545可填充第三过孔孔洞1540,并且可包括第六导电图案1545b和覆盖第六导电图案1545b的侧壁和底部的第六势垒图案1545a。

上布线1615可填充第一沟槽1610,并且可包括第七导电图案1615b和覆盖第七导电图案1615b的侧壁和底部的第七势垒图案1615a。第一伪上布线1625可填充第二沟槽1620,并且可包括第八导电图案1625b和覆盖第八导电图案1625b的侧壁和底部的第八势垒图案1625a。第二伪上布线1645可填充第三沟槽1640,并且可包括第九导电图案1645b和覆盖第九导电图案1645b的侧壁和底部的第九势垒图案1645a。

过孔1515、第一伪过孔1525和1527和第二伪过孔1545、上布线1615以及第一伪上布线1625和第二伪上布线1645中的每一个可具有矩形形状或方形形状。

在本发明构思的示例性实施例中,其尺寸小于预定尺寸的第一伪过孔1525可相对靠近其尺寸小于预定尺寸的过孔1515,并且其尺寸等于或大于预定尺寸寸的第二伪过孔1545可相对远离过孔1515。因此,过孔1515可具有不被周围结构扭曲的理想尺寸和/或形状。

在本发明构思的示例性实施例中,其尺寸小于预定尺寸的第一伪上布线1625可相对靠近其尺寸小于预定尺寸的上布线1615,并且其尺寸等于或大于预定尺寸的第二伪上布线1645可相对远离上布线1615。因此,上布线1615可具有不被周围结构扭曲的理想尺寸和/或形状。

用于形成过孔1515以及第一伪过孔1525和1527和第二伪过孔1545的蚀刻工艺和用于形成上布线1615以及第一伪上布线1625和第二伪上布线1645的蚀刻工艺可划分为两部分,并且独立地执行,因此,过孔1515以及第一伪过孔1525和1527和第二伪过孔1545、上布线1615以及第一伪上布线1625和第二伪上布线1645可具有相对高的密度。然而,本发明构思的示例性实施例不限于此。例如,蚀刻工艺可仅执行一次,或者蚀刻工艺可划分为两个或更多个部分。

第一伪过孔1525和1527可相对靠近具有相对小的尺寸的过孔1515,并且第一伪过孔1525和1527中的每一个可具有相对小的尺寸。因此,在光刻工艺和蚀刻工艺中,过孔1515的尺寸和形状可不受第一伪过孔1525的影响,并且过孔1515可具有理想尺寸和/或形状。

可在具有相对小的尺寸的过孔1515和具有相对小的尺寸的第一伪过孔1525和1527上执行OPC,因此,第一伪过孔1525和1527可具有期望的尺寸和/或形状。因此,相对靠近第一伪过孔1525和1527的过孔1515可具有理想尺寸和/或形状。

相对靠近过孔1515的第一伪过孔1525和1527可划分为两个部分,并且通过两个对应的蚀刻工艺形成,因此可具有相对高的密度。

根据本发明构思的示例性实施例的布线结构和形成布线结构的方法可应用于具有布线结构的各种类型的存储器装置。例如,布线结构和形成布线结构的方法可包括在诸如中央处理单元(CPU)、主处理单元(MPU)和应用处理器(AP)的逻辑装置;诸如DRAM装置和SRAM装置的易失性存储器装置;或者诸如闪速存储器装置、PRAM装置、MRAM装置和RRAM装置的非易失性存储器装置中。

虽然已经参照本发明构思的示例性实施例具体示出并描述了本发明构思,但是本领域普通技术人员应该理解,在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下,可在其中作出各种形式和细节上的改变。

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