本发明构思涉及一种在介电层中限定用于导电路径的图案的方法。
背景
现代电路制造通常包括形成用于在功能化电路中使得的半导体装置互连的电互连结构的过程。互连结构可以包括形成在基材和半导体装置上方的一个或多个金属化层级(level)或层(tier)。金属化层级包括设置在介电层中的导电路径或导电线。金属化层级的介电材料层可以隔离金属化层级的导电路径与更高和/或更低的金属化层级。不同金属化层级的导电路径可以由延伸通过介电层的导电通道互连。
金属化层级可以通过在介电层中形成包括沟槽和孔的图案、并且用导电材料填充沟槽和孔来形成。该过程可以称为双镶嵌方法。可以重复该方法以在彼此顶部上形成金属化层级的层叠体。
图案可以使用光刻技术和蚀刻形成于设置在介电层上方的掩模层中。多重图案化技术(如(光刻-蚀刻)x)或者间距分割技术(如自对齐二重图案化(sadp)或自对齐四重图案化(saqp))可用于实现具有亚光刻临界尺寸的图案。多重图案化可以与阻断技术结合以使得能够形成中断或不连续的线路。
技术实现要素：
本发明构思的目的在于提供一种在介电层中限定导电路径的图案的改进的方法。可从下文中理解另外的和其它目的：
依据本发明的一个方面，提供一种限定介电层中用于导电路径的图案的方法，该方法包括：
在介电层上形成掩模层；
在掩模层上形成一组纵向且平行延伸的掩模特征件，各掩模特征件包括具有一对侧壁间隔体的芯轴，掩模特征件是隔开的，以使得在掩模特征件之间形成间隙；
使得有机旋涂层沉积来覆盖掩模特征件并填充所述间隙；
在有机旋涂层中蚀刻第一沟槽，所述第一沟槽延伸跨越至少一个亚组的所述间隙，并使得掩模层曝露；
以旋涂工艺使得平面化层沉积来覆盖有机旋涂层并填充第一沟槽；
通过蚀刻来减小平面化层和有机旋涂层的厚度直至掩模特征件的上表面被曝露，由此，平面化层的剩余材料以所述间隙亚组的各间隙形成离散的第一阻断掩模；
将掩模特征件之间的剩余有机旋涂材料相对于各第一阻断掩模择性地去除，由此暴露掩模特征件之间的所述间隙中的掩模层；以及
蚀刻所述间隙中的掩模层，由此形成掩模层中的第一组沟槽，至少一条所述沟槽在纵向方向上中断。
本发明的方法使得能够在掩模层中限定金属化层级的介电层中的导电路径或导电线的图案。图案可以形成为掩模层中的沟槽，并随后转移到介电层中。
沟槽的位置和尺寸可以通过一组掩模特征件确立。包括具有一对侧壁间隔体的芯轴的掩模特征件可以通过能够获得亚光刻特征尺寸的技术(例如，多重图案化技术)形成。
各第一阻断掩模能够形成不连续或中断的沟槽，各不连续沟槽包括在第一阻断掩模相反侧上的第一和第二沟槽部分。由此，尖端对尖端构造(tip-to-tipconfiguration)的导电线可以形成于介电层中。
通过使用第一沟槽在有机旋涂层中形成第一阻断掩模，第一阻断掩模可以相对于掩模特征件之间的间隙以自对齐的方式形成。芯轴的存在将阻碍在芯轴的一对侧壁间隔体之间非预定位置处形成阻断掩模。由此可以放宽在形成第一阻断掩模期间的尺寸和对准的要求。
有机旋涂层的沉积提供了多个优势：用有机旋涂层覆盖一组掩模特征件并填充间隙能够有效限定第一阻断掩模的位置。有机旋涂层可以相对快速地以自平面化方式沉积。这避免了在形成第一沟槽之前需要单独的平面化步骤(例如通过化学机械抛光，cmp)。有机旋涂层还可以提供相对于典型地用于芯轴和侧壁间隔体的材料的相当强的蚀刻对比度。这使得能够相对于侧壁间隔件和芯轴选择性地去除有机旋涂层。有机选涂层还可能使用基于非氯化物的蚀刻化学物质进行蚀刻。
为了限定图案的目的，通过基于非金属的材料(例如包含硅的旋涂材料)形成平面化层因此能够避免基于氯化物的蚀刻化学物质。这可以降低成本。
旋涂工艺中平面化层的沉积提供了多个优势：旋涂沉积工艺与其他沉积工艺(例如化学气相沉积(cvd)和原子层沉积(ald))相比，是相当节约时间的工艺。旋涂沉积也能够使得沟槽用平面化层的材料相对快速地填充。此外，由于平面化层以旋涂工艺进行沉积，平面化层可以自平面活化的方式进行沉积。因此，曝露掩模特征件的厚度减小可以通过回蚀来实现，而无需在先的cmp步骤。以旋涂工艺使得平面化层沉积因此有助于工艺的总体效率。
因为形成平面化层的材料直接沉积在预定位置处的(如第一沟槽位置所限定的)间隙中，无需平面化层的单独图案化和蚀刻。因此，无需形成平面化层的材料提供相对于形成侧壁间隔体材料的蚀刻对比度。这提供了材料选择的灵活性。
在对掩模特征件之间的间隙中的掩模层进行蚀刻期间，侧壁间隔体和各第一阻断掩模可以用作组合蚀刻掩模。
通常，一组芯轴可以由第一材料形成，侧壁间隔体可以由第二材料形成，并且掩模层可以由第三材料形成，其中，第一材料、第二材料和第三材料是不同的材料。可以相对于第二材料选择性地蚀刻第一材料。可以相对于第一材料和第二材料选择性地蚀刻第三材料。可以相对于有机旋涂层选择性地蚀刻第一材料。可以相对于平面化层选择性地蚀刻第一材料。可以相对于第三材料选择性地蚀刻第三材料。有机旋涂层和平面化层可以由不同材料形成。可以相对于平面化层选择性地蚀刻有机旋涂层。在本文中，可以相对于材料“b”选择性地蚀刻材料“a”是指材料a可以给定的蚀刻工艺以显著大于材料b的速率进行蚀刻。换言之，与材料b的特征件相邻设置的材料a的特征件可以在蚀刻工艺中去除，而不会明显地影响材料b的特征件。
优选，有机旋涂层由旋涂碳层形成。
优选地，平面化层可以由包含硅的旋涂材料形成。平面化层可以由包含硅的旋涂材料形成，例如由旋涂siox或旋涂sioc形成。芯轴可以包括无定形硅(a-si)，优选应变a-si或氮化硅。侧壁间隔体可以包含氧化钙或氮化硅。
掩模层可以形成于介电层上。掩模层可以直接形成于介电层上，或者以介电层和硬掩模层之间有一层或多层中间层的方式形成于介电层上。
掩模层可以是具有如下能力的任何层或层叠体：能够耐受金属氧化物平面化层的移除，并因而在此后能保持。例如，掩模层可以是基于非抗蚀剂的掩模层。掩模层可以优选是“硬”掩模层。掩模层可以包含氮化钛、氧化钛、氧化铪、或氧化锆。
掩模层可以包括第一材料层和第二材料层的堆叠体。第二材料层可以是缓冲层，以便于在第一材料层上方形成一组芯轴。在将图案转移到掩模层中之前的蚀刻步骤期间，第二材料层可以改进掩模层的总体蚀刻停止强度(etchstoppingstrength)。
第一材料层可以包含氮化钛、氧化钛、氧化铪、或氧化锆，并且第二材料层可以包含氮化硅或氧化硅。氮化硅层可以便于在掩模层上形成无定形硅芯轴。氧化硅层可以便于在掩模层上形成氮化硅芯轴。
一组掩模特征件的芯轴可以互换地称为芯体或芯轴线。这些芯轴可以彼此平行地延伸。侧壁间隔体可以称为间隔体线。各掩模特征件因此包括设置在一对间隔体线之间的芯轴线。
一组掩模特征件可以使用多重图案化工艺(例如sadp或saqp)形成。
第一特征件(如一层、一层级或其它结构)形成于第二特征件(如一层、一层级或其它结构)“上方”在此表示第一特征件以相对于特征件(例如，层或层级)的主表面或面内延伸的法线方向上、或者等同地以相对于在其上将形成的金属化层级的基材的法向方向上形成于的第二特征件之上(如图所见)。
第一特征件(如一层、一层级或其它结构)形成于第二特征件(如一层、一层级或其它结构)“之上”在此表示第一特征件直接形成在第二特征件上，即，与第二特征件邻接，或者与第一特征件和第二特征件中间的一层或多层中间体邻接，即，不与第二特征件直接接触。
“金属化层级”在此是指包括设置于介电层中的导电路径的结构。可以重复进行该方法以在掩模层中限定两层或更多层金属化层级的介电层中的导电路径或导电线的图案，从而形成金属化层级的堆叠体。
层(例如掩模层或介电层)中的“沟槽”在此是指层中的凹陷。优选地，沟槽可以至少沿着其一部分以直线延伸，并且具有均匀宽度。
根据一实施方式，所述方法进一步包括：在减小平面化层和有机旋涂层的厚度之后：
使得有机旋涂层沉积来覆盖一组掩模特征件以及各第一阻断掩模；
在有机旋涂层中蚀刻第二沟槽，所述第二沟槽跨越并暴露所述芯轴的至少一个子集，并且进一步将所述第二沟槽中的所述至少一个芯轴子集的每个芯轴相对于有机旋涂层选择性地蚀刻，以暴露掩模层，
以旋涂工艺使得平面化层沉浸来覆盖有机旋涂层并填充第二沟槽；
通过蚀刻来减小平面化层和有机旋涂层的厚度直至掩模特征件的上表面被曝露，由此，平面化层的剩余材料沿着所述至少一个亚组的每个芯轴形成离散的第二阻断掩模；
将一组芯轴相对于各第二阻断掩模选择性地去除，由此曝露各对侧壁间隔体之间的掩模层；并且
蚀刻各对侧壁间隔体之间的掩模层，其中各第二阻断掩模用作蚀刻掩模，由此形成掩模层中的第二组沟槽，至少一条所述沟槽在纵向方向上中断。
在本实施方式中使用有机旋涂层和平面化层提供了与结合上述主要方法方面讨论的那些内容相对应的优点。结合上述主要方法方面讨论的用于有机旋涂层和平面化层的各种类型的材料对应地适用于该实施方式。
本实施方式能够实现加倍的线密度，因为第一组沟槽可以通过蚀刻掩模特征件之间的间隙而形成，并且第二组沟槽可以形成于一对侧壁间隔体之间。
各第二阻断掩模能够使得第二组沟槽中的一条沟槽形成为不连续或中断的沟槽，各不连续沟槽包括在第二阻断掩模相反侧上的第一和第二沟槽部分。具有尖端对尖端构造的导电线可以形成于介电层中，而且形成于通过第二组沟槽限定的位置处。
通过使用第二沟槽形成第二阻断掩模，第二阻断掩模可以相对于一对侧壁间隔体以自对齐的方式形成。在一对侧壁间隔体之间相对于有机旋涂层选择性蚀刻暴露于第二沟槽中的各芯轴，在掩模特征件之间存在的有机旋涂层的剩余材料将会阻碍在掩模特征件之间的非预定位置处形成第二阻断掩模。由此可以放宽在形成第二阻断掩模期间的尺寸和对准要求。
掩模层中的第一组沟槽和第二组沟槽可以同时进行蚀刻，即，以同一蚀刻工艺同时进行蚀刻。换言之，蚀刻掩模层可以包括蚀刻所述间隙中和各对侧壁间隔体之间的掩模层，其中，侧壁间隔体、各第一阻断掩模和各第二阻断掩模用作组合蚀刻掩模，由此蚀刻形成掩模层中的第一组沟槽和第二组沟槽，并且第一组沟槽中的至少一条和第二沟槽中的至少一条在纵向方向上中断。因此，可以限制在掩模层中形成图案的蚀刻步骤的总数。
去除掩模特征件之间剩余有机旋涂材料的所述动作可以在形成一个或多个第二阻断掩模后进行。由此，掩模特征件之间的间隙中剩余的第一沉积(第一)有机旋涂层的材料部分可以在形成第二阻断掩模期间重新使用。因此，可以限制曝露侧壁间隔体和掩模层的蚀刻步骤的数量。
根据一实施方式，所述方法进一步包括：将掩模层中的所述沟槽(即，第一组沟槽，以及视情况而定的第二组沟槽)转移至介电层中。掩模层的剩余部分(可以与任意侧壁间隔体以及掩模层上剩余的第一和第二阻断掩模一起)可以用作蚀刻掩模，阻碍对由掩模层的剩余部分所覆盖的介电层区域的蚀刻。
所述方法进一步包括：用导电材料填充介电层中的沟槽。
所述沟槽可以由导电材料至少部分填充。导电材料可以是单一金属或一种金属和另一种金属的混合物或合金。沟槽的完全填充是有利的，因为这使得通过介电层中的沟槽所获得的整个横截面积由导电材料填充以获得低电阻的互连结构。
用导电材料填充的动作可以包括也在介电层上方形成导电材料，并且去除介电层的沟槽外和加深的第一和第二孔外位置的导电材料。去除多余的导电材料可以可以将沉积的导体分成在介电层沟槽内延伸的单独路径。
附图的简要说明
参考附图，通过以下本发明优选实施方式的说明和非限制性详述可以更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点。除非另有说明，在附图中，相同的附图标记用于表示相同的元件。
图1a-m示意性显示了一种在介电层中限定用于导电路径的图案的方法。
发明详述
现参考图1a-m阐述一种在介电层中限定用于导电路径的图案的方法。
图1a以透视图显示了半导体结构或中间装置100的部分。结构100可以横向或水平延伸超过所示的部分。延伸穿过结构100的所示部分的平面对于所有附图是共同的。
应注意的是，所示元件的相对尺寸、特别是层的相对厚度仅仅是示意性的，并且为了显示清晰的目的可以不同于实际。
结构100在自底向上的方向上包括半导体基材102。将包括半导体装置(如晶体管)的有源装置层103制造于基材102的主表面上。有源装置层103也可以称为线的前端部分(feol部分103)。图1a中，包括设置于介电层中的导电线的第一金属化层级104形成在feol部分103上方。基底层105形成于第一金属化层级104上。基底层105可包括sicn层。
结构100包括介电层106。介电层106形成了待形成的金属化层级的介电层。介电层106可包括氧化硅层，例如sio2或另一低k介电材料。虽然未在图1a中显示，但介电层106可以包括不同介电材料层(例如界面层和/或氧化覆盖层)的堆叠体。
掩模层108形成于介电层106上。掩模层108覆盖介电层106的上表面。掩模层108可以形成硬掩模层。掩模层可以包含例如氮化钛、氧化钛、氧化铪、或氧化锆的单层。或者，如图1a所示，掩模层可以包括第一材料层109和设置在第一材料层108上的第二材料层110的堆叠体。掩模层108可以包括氮化钛、氧化钛、氧化铪、或氧化锆的层、和氮化硅或氧化硅(例如sio2)的层的堆叠体。掩模层108或其亚层109、110可以通过原子层沉积(ald)形成。
一组掩模特征件形成于掩模层108上，各掩模特征件包括芯轴112和一对侧壁间隔体114a、114b。图1a显示出三个掩模特征件，然而这仅是说明性示例，并且通常更多数量的芯轴可以形成在掩模层108上方。芯轴112形成彼此平行延伸的细长结构或线。
各芯轴112设置有相应的成对的侧壁间隔体114a、114b。各对侧壁间隔体114a、114b通过形成于芯轴112第一侧壁表面上的第一侧壁间隔体114a和形成在所述芯轴112第二侧壁表面上的第二侧壁间隔体114b形成。第一侧壁表面和第二侧壁表面是所述芯轴112的相反侧壁表面。
掩模特征件是间隔开的，以使得在相邻掩模特征件之间形成纵向延伸的间隙或空间113。各间隙113形成于第一芯轴112上的第一侧壁间隔体114a和第二芯轴112上的第二侧壁间隔体114b之间，并且与第一芯轴相邻或邻接。
各间隙113限定了将要形成于掩模层108中的第一组沟槽中的沟槽的位置。各芯轴112限定了将要形成于掩模层108中的第二组沟槽的位置。
具有侧壁间隔体114a、114b的芯轴112可以使用多重图案化技术来形成：
根据sadp工艺，芯轴层可以形成在掩模层108上。芯轴可以由a-si层形成，优选由应变a-si层形成。或者，芯轴层可以由sin层形成。芯轴层可以通过ald、或通过物理化学气相沉积(pvd)、或一些其他常规热沉积工艺进行沉积。
可以将抗蚀剂基掩模层(未显示于图1a中)沉积在芯轴上。抗蚀剂基掩模层可以以旋涂工艺进行沉积。用于限定芯轴112的图案可以使用单曝光光刻或多曝光光刻形成于抗蚀剂基掩模层中。抗蚀剂基掩模层的图案可以通过蚀刻转移至芯轴层中，由此形成芯轴112。芯轴112随后可由保形间隔体材料层覆盖。例如，间隔体材料层可以是氧化硅(如sio2)或sin。间隔体材料可以ald工艺进行沉积。物理分离的侧壁间隔体114a、114b可以通过对间隔体材料层进行各向异性蚀刻而形成，由此使得间隔体材料层仅保留在芯轴112的侧壁上。
根据saqp工艺，可以使用两层芯轴层，顶部芯轴层和底部芯轴层。第一组芯轴以类似于sadp工艺的方式形成于顶部芯轴层中。第一组侧壁间隔体以类似于sadp工艺的方式形成于第一组芯轴上。第一组芯轴可以随后通过蚀刻从第一组侧壁间隔体选择性地去除。底部芯轴层随后可以使用第一组间隔体作为蚀刻掩模进行蚀刻，其中，通过第一组间隔体限定的图案可以转移到底部芯轴层，由此形成如图1a所示的一组芯轴112。随后可以与第一组侧壁间隔体对应的方式形成侧壁间隔体114a、114b，然后去除顶部芯轴层的剩余部分。
第一组芯轴原则上也可以线倍增工艺(linedoublingprocess)(如上述saqp工艺)进行制造。虽然原则上可以使用的线倍增工艺的数量没有限制，但是每个倍增工艺在技术上变得更具挑战性。因此，在实践中，确实存在限制，特别是取决于设备的精确性和工艺条件的控制。
在图1b中，形成了有机旋涂层116以覆盖一组芯轴112和侧壁间隔体114a、114b。有机旋涂116填充了掩模特征件之间的间隙113。有机旋涂层116可以通过旋涂碳(soc)层或不含硅的其它有机旋涂层来形成。
图案化的抗蚀剂基掩模层120形成于有机旋涂层116上。使得掩模层120图案化，以包括沿相对于掩模特征件纵向方向的横向方向延伸的至少一条沟槽。
如图1b所示，中间层118可以设置在有机旋涂层116和掩模层120之间。中间层118可以包括旋涂玻璃层(sog)，sio2、a-si、sion、或sioc薄层。中间层118可以用于改进图案化的抗蚀剂基掩模层120的图案转移至有机旋涂层116中的保真度。
在图1c中，将图案化的抗蚀剂基掩模层120所限定的图案通过在使用掩模层120作为蚀刻掩模的同时进行蚀刻，转移至有机旋涂层116中。层116可以使用基于氟的蚀刻化学物质进行蚀刻。掩模层120随后可以进行剥离，任选地与中间层118(如存在)一起剥离。至少一条第一沟槽116’因此形成于有机旋涂层116中。第一沟槽116’延伸跨越间隙113，并曝露了间隙113中掩模层108的上表面。在图1c中，已经切掉层116的一部分以观察沟槽116'内部。
图1b和1c显示了形成两条沟槽116’。然而，这仅表示一个示例，并且可以相应的方式形成更少或更多的沟槽116’，从而形成所需数量的沟槽中断。而且，图1b和1c显示了形成延伸跨越至少三个芯轴112的沟槽116’。然而，这仅表示一个示例，并且可以形成沟槽116’以延伸跨越仅一个、仅两个、或大于三个的芯轴112。
在图1d中，结构100用平面化层122进行覆盖。平面化层122使得结构100平面化。平面化层112覆盖了有机旋涂层116，并填充了沟槽116’。平面化层112进一步填充了沿沟槽116’内延伸的间隙113的一些部分。
平面化层122以旋涂工艺沉积。平面化层122可以由包括硅的旋涂材料形成，例如，由包括氧化硅的旋涂材料形成，例如，siox或sioc。形成最终平面化层122的材料可以溶解于溶剂中。在通过对结构100进行旋涂来形成薄膜的过程中和/或之后，该溶剂可以被蒸发，其中先前溶解的材料可以保留在结构100上以形成平面化层122。
在图1e中，减小平面化层122的厚度，以使得包括芯轴112的掩模特征件的上表面曝露。如图所示，还可以曝露之前由有机旋涂层116所覆盖的侧壁间隔体114a、114b的一些部分。
如图所示，平面化层122的剩余材料在形成沟槽116’期间所曝露的间隙113的各间隙中形成了离散的第一阻断掩模122’。将保留在间隙中的有机旋涂层116的一些部分设置于各第一阻断掩模122’的相反侧上。
由于平面化层124的自平面化特性，厚度的减小可以通过回蚀工艺来实现，而不需要先前的平面化步骤(例如，通过cmp)。平面化层122的回蚀可以包括干蚀刻工艺。可以使用基于氟的蚀刻化学物质。可以进行回蚀，直至曝露了芯轴112的上表面。
如图1e所示，如果侧壁间隔体114a、114b的材料与平面化层122的材料之间的蚀刻对比度不是非常强，则回蚀工艺也可能导致侧壁间隔体114a、114b的轻微回蚀。
参考图1f，在减小平面化层122和有机旋涂层116的厚度之后，可以进行有机旋涂材料的进一步旋涂沉积，以覆盖结构100。进一步沉积的有机旋涂材料可以是与有机旋涂层116相同的材料。
在如图1e所示的厚度减小的过程中，(第一)有机旋涂层116的一些部分留在间隙113中。因此，进一步沉积的有机旋涂材料还可以覆盖有机旋涂层116的剩余部分。或者，有机旋涂层116在如图1e所示的厚度减小的过程之后可以在间隙113中完全去除。因此，进一步沉积的有机旋涂材料可以填充掩模特征件之间的间隙113。在任一情况下，存在于图1f所示结构100中的有机旋涂层(其以单一沉积工艺或两种不同沉积工艺进行沉积)将被称为有机旋涂层124。
图案化的抗蚀剂基掩模层128形成于有机旋涂层116上。使得掩模层128图案化，以包括沿相对于掩模特征件纵向方向的横向方向延伸的至少一条沟槽。
对应于中间层118的中间层126可以设置于有机旋涂层124和掩模层128之间，用于改进图案化的抗蚀剂基掩模层126的图案转移至有机旋涂层124中的保真度。
在图1g中，将图案化的抗蚀剂基掩模层128所限定的图案转移至有机旋涂层124中。掩模层128随后可以进行剥离，任选地与中间层126(如存在)一起剥离。至少一条第二沟槽124’因此形成于有机旋涂层124中。第二沟槽124'延伸跨越掩模特征件的芯轴112，并曝露了掩模特征件的芯轴112。
此后，第二沟槽124'中芯轴112所曝露的上表面相对于有机旋涂层124和侧壁间隔体114a、114b)进一步选择性蚀刻，直至掩模层108被曝露。所获得的结构如图1h所示。
在图1g和1h中，已经切掉层124的一部分以观察沟槽124'内部。
在有机旋涂层124中形成第二沟槽124’期间，可以使用第一蚀刻化学物质。第一蚀刻化学物质可以与用于蚀刻第一沟槽116’的化学物质相同。在蚀刻芯轴112期间，可以使用第二蚀刻化学物质以选择性去除芯轴材料，从而保留掩模特征件之间的间隙中的有机旋涂材料。所述第二蚀刻化学物质可以包括基于hbr的等离子体。还可使用基于氯的第二蚀刻化学物质。
沟槽124’内各芯轴的选择性蚀刻导致在沟槽124'中所曝露的各芯轴112位置处的延伸至掩模层108的孔125。各孔125在相应芯轴112的一对侧壁间隔体114a、114b之间延伸。各芯轴112由此在相应的孔125的相反侧上分成两个分开的部分。
与沟槽116’的讨论类似，所示沟槽124'的数量及其延伸跨越至少三个芯轴仅是一个示例。
在图1i中，结构100用平面化层132进行覆盖。平面化层132使得结构100平面化。平面化层132覆盖了有机旋涂层124，并填充了沟槽124’。平面化层132沿着芯轴112进一步填充孔。平面化层132可以是与平面化层122相同的材料且以与之相同的方式进行沉积。平面化层122可以称为第一平面化层122，并且平面化层132可以称为第二平面化层132。
在图1j中，使得平面化层132的厚度减小，从而曝露掩模特征件的上表面。厚度减小可以通过如结合图1e描述的回蚀工艺来实现。如图所示，平面化层132的剩余材料沿着在形成沟槽124’期间所曝露的各芯轴形成离散的第二阻断掩模132’。在各对侧壁间隔体114a、114b之间，第一芯轴部分112a和第二芯轴部分112b设置在相应第二阻断掩模132’的相反侧。
在图1k中，将芯轴112或芯轴部分112a、112b相对于第二阻断掩模132’和侧壁间隔体114a、114b选择性去除。由此，在侧壁间隔体件114a，114b之间，在先前由芯轴112所占据的各位置处，形成了纵向间隙134。
图1k中，保留在掩模特征件之间的有机旋涂层124的材料也可以相对于第一阻断掩模122’选择性地去除。掩模层108因此曝露于掩模特征件之间的间隙113中。有机旋涂层124可以使用包括基于氧或基于h2/n2的蚀刻化学物质的蚀刻工艺来去除。
掩模特征件之间的间隙113可以通称为第一组间隙113。各对侧壁间隔体114a、114b之间的间隙134可以通称为第二组间隙134。
各间隙113在其纵向方向上由至少一个第一阻断掩模122'中断。各间隙134在其纵向方向上由至少一个第二阻断掩模132'中断。
在图1l中，在掩模特征件之间的间隙113中以及各对侧壁间隔体114a、114b之间的间隙134中，对掩模层108进行蚀刻。使用任何合适的干蚀刻工艺对掩模层108进行蚀刻。例如，基于氯的蚀刻化学物质，可能补充额外的气体(如ch4或hbr)。在包括sin的第二层110的双层掩模层108中，可以首先用基于氟的蚀刻化学物质施加初始蚀刻步骤以使得第一层109曝露，随后可以按如上所述进行蚀刻。
在对掩模层108进行蚀刻期间，侧壁间隔体114a、114b、第一阻断掩模122’和第二阻断掩模132’可以用作组合蚀刻掩模。因此，在掩模层108中形成第一组沟槽136a和第二组沟槽136b。由于第一阻断掩模122'和第二阻断掩模132'的存在，沟槽136a、136b由掩模层108的剩余部分在其各自的纵向方向上被中断，所述部分在由第一阻断掩模和第二阻断掩模122'、132'的位置所限定的位置处形成。因此，第一阻断掩模和第二阻断掩模122'、132'的位置限定了在介电层106中待形成的导电路径的尖端对尖端位置。
在图1m中，将掩模层108的图案转移至介电层106中。因此，在介电层106中形成与沟槽136a对应的沟槽138a和与沟槽136a对应的沟槽138b。图案的转移可以通过各向异性蚀刻工艺进行。蚀刻工艺可以是基于等离子体的蚀刻工艺。蚀刻工艺可以是反应性离子蚀刻(rie)工艺。例如，基于f的等离子体可用于相对于掩模层108(包括例如一层氮化钛、氧化钛、氧化铪或氧化锆)对氧化硅介电层106进行选择性蚀刻。
在掩模层108包括亚层109、110的情况下，如果亚层110由氧化硅形成，则亚层110可以在介电层106的蚀刻期间被消耗掉。此外，在图案转移期间，也可以消耗侧壁间隔体114a、114b。
在图案转移之后，可以去除掩模层108(以及缓冲层108)。
介电层106中的沟槽138a、138b随后可以用导电材料进行填充，以形成金属化层级的导电路径或导电线。导电材料可以是单一金属，例如cu、al或w，或者它们的合金。
沟槽138a、138b可以使用电镀工艺或沉积工艺(如cvd或ald)用导电材料进行填充。
导电材料可以形成为溢出了沟槽138a、138b，并且因此覆盖沟槽138a、138b外侧的介电层106的表面。该过量材料可以随后通过平面化和/或回蚀去除，以形成最终导电路径。
上述方法步骤可以由用于通路形成的常规工艺技术进行补充，从而使得不同金属化层级的导电路径互连。该工艺是本领域技术人员已知的，因此将不再在本文中详细说明。
在上文中，已经参考有限的几个实施例主要描述了本发明概念。但是，如同本领域技术人员容易理解的，上述实施例以外的其它实施例也同样可以落在所附权利要求限定的本发明范围内。例如，虽然在上文中已经公开了关于在已经形成的第一金属化层级104上方形成第二金属化层级的方法，但是该方法也可以用于形成第一金属化层级或第三金属化层级或更多的金属化层级。此外，在上文中，在去除有机旋涂层124的剩余材料之前去除芯轴112。然而，这些加工步骤的顺序可以颠倒。