集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法、導電線アレイを形成する方法、および集積回路
集積回路の製造において導電線対を形成する方法は、基板上に受けられるダマシン材料にトレンチを形成することを含み、導電性材料34a/35aが、そのダマシン材料を覆ってそしてトレンチ内へ蒸着されてそのトレンチを過充填する。その導電性材料は、少なくともダマシン材料へと戻すように除去されて、そのトレンチ内に残っている導電性材料の少なくともいくらかが残される。エッチングがトレンチ内で導電性材料を通って縦方向に処理されて、トレンチ内に少なくとも第1および第2の導電線の長さの大部分に沿って横断面図において互いにミラー像となる第1および第2の導電線が形成される。他の装いが考えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ここに開示される実施形態は、集積回路の製造において複数の導電線(伝導線)を形成する方法、導電線アレイを形成する方法、および製造方法に独立な集積回路に関する。
【背景技術】
【0002】
集積回路は、一般に、シリコンウェーハまたは他の半導電性材料のような半導体基板上に形成される。概して、半導電性、導電性、または絶縁性の何れかである様々な材料の層が、集積回路を形成するために使用される。例として、様々な材料が、様々な工程を用いて、ドープされ、イオン注入され、蒸着(堆積)され、エッチングされ、成長等される。半導体処理の継続的な目標は、個々の電子部品のサイズを削減することによりより小さく密度の高い集積回路を実現するように努力し続けることである。
【0003】
半導体基板をパターン設計し処理するためのひとつの技術は、フォトリソグラフィである。そのような技術は、一般にフォトレジストとして知られているパターン形成可能なマスキング層の蒸着を含む。そのような材料は、或る溶剤における溶解性を加減することによって処理することができる。例えば、フォトレジスト層の部分は、マスクまたはレチクルのような、放射線パターン形成ツールにおける開口部を通して化学線エネルギーに露光することにより、蒸着したままの状態における溶解性に比べて、非露光領域に対する露光領域の溶剤溶解性を変化させることとができる。その後、フォトレジストのタイプに依存して、露光または非露光領域を除去し、それにより基板上にフォトレジストのマスキングパターンを残すことができる。マスクされた部分の次の基礎を成す隣接領域は、例えばエッチングまたはイオン注入によって処理して、マスキング材料に隣接する基板に対する所望の処理を行うことができる。或る事例においては、非放射感度を持つマスク材料とともにフォトレジストおよび/またはフォトレジストの組合せの多数の異なる層が利用されている。
【0004】
フィーチャーサイズ(パターン寸法)の継続的な削減は、そのフィーチャー(パターン特徴)を形成するために使用される技術において、より大きな要求になってきている。例えば、フォトリソグラフィが、導電線のようなパターン特徴を形成するために一般的に使用される。一般的に“ピッチ”と呼ばれる概念を、そのフィーチャーのサイズをそれに直ぐに続く空間と関連して表現するために用いることができる。ピッチは、繰り返すパターンの2つの隣接するフィーチャーにおける直線断面において同一の点間の距離として定義してよく、それによって、そのフィーチャーの最大幅および次に直ぐに続く隣接するフィーチャーまでの空間を含む。しかしながら、光学機器および光、あるいは放射波長のような要因により、フォトリソグラフィック技術は、それ以下であれば特定のフォトリソグラフィック技術では信頼性をもってフィーチャーを形成することができない最小ピッチを有する。つまこのように、フォトリソグラフィック技術の最小ピッチは、フォトリソグラフィを用いたフィーチャーサイズの継続的な削減に障害となる。
【0005】
ピッチ二倍増(Pitch doubling)またはピッチ増倍(pitch multiplication)は、フォトリソグラフィック技術の能力性を、その最小ピッチを超えて拡張するために1つの提案された方法である。そのような技術は、一般的には、スペーサ形成層を最小の可能なフォトリソグラフィックフィーチャーサイズのものよりも薄い側壁の厚さを有するように蒸着することにより、最小のフォトリソグラフィ解像度よりも狭いフィーチャーを形成する。スペーサ形成層は一般的に異方エッチングされてサブリソグラフィックを形成する。そして、最小フォトリソグラフィックフィーチャーサイズで形成されたフィーチャーが、その基板からエッチングされる。ピッチが事実上半減されたそのような技術を用いるとき、そのようなピッチの削減は、通常、ピッチ“二倍増(doubling)”と呼ばれている。より一般的には、“ピッチ増倍”は、2倍以上の倍率およびまた整数以外の小数でピッチを増加させることを含む。このように、通常は、所定の係数によるピッチの“増倍”は、実際には、その係数の分だけピッチを縮小することを意味している。
【0006】
導電線は、集積回路において電気的相互接続として、また、メモリ回路においてビット線として用いられてよい。元素金属、異なる元素金属の合金、または導電性金属化合物などの金属は、それらの高い電気的導電性により、最も有力な相互接続材料である。導電線を形成するための1つの態様は、ダマシン処理と呼ばれる処理を用いている。そのような処理において、適当な成形部材が、上方に導電線が形成されるべき基板を覆って形成される。トレンチ(深溝)が、その成形部材内に所望の形状および方向の導電線が形成されるように、エッチングされる。そのトレンチは、そのトレンチ内に導電線を形成するときに、少なくとも部分的に導電性材料で満たされる。
【0007】
導電線のダマシン形成において非常に狭いトレンチを満たすことは困難である。特に、比抵抗率の要求のために、ピッチ増倍技術を使って、そのような線の幅が20ナノメータ以下に落ちた場合である。そのトレンチを満たす材料の実際の抵抗率は、これらの寸法で増加する。加えて、材料がそのトレンチ幅にわたって完全にはゆきわたらないために、トレンチ内の導電性材料内に空隙が形成される可能性がある。そのような空隙は、少なくとも60ナノメータのトレンチ/線幅においては、特には問題とはならなかった。
【0008】
本発明は、上記の問題点を扱うことにその動機があったが、そのように限定されるわけでは決してない。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態による、処理中の基板の平面図である。
【図2】図1の線2−2を通って得られる断面図である。
【図3】図1および図2によって示される処理に続いて起こる処理工程における図2の基板の図である。
【図4】図3によって示される工程に続いて起こる処理工程における図1の基板の平面図である。
【図5】図4の線5−5を通って得られる断面図である。
【図6】図4および図5によって示される工程に続いて起こる処理工程における図5の基板の図である。
【図7】図6によって示される工程に続いて起こる処理工程における図4の基板の平面図である。
【図8】図7の線8−8を通って得られる断面図である。
【図9】図7および図8によって示される工程に続いて起こる処理工程における図8の基板の図である。
【図10】図9によって示される工程に続いて起こる処理工程における図9の基板の図である。
【図11】図10によって示される工程に続いて起こる処理工程における図7の基板の平面図である。
【図12】図11の線12−12を通って得られる断面図である。
【図13】図11および図12によって示される工程に続いて起こる処理工程における図11の基板の平面図である。
【図14】図13の線14−14を通って得られる断面図である。
【図15】図13および図14によって示される工程に続いて起こる処理工程における図14の基板の図である。
【図16】図15によって示される工程に続いて起こる処理工程における図13の基板の平面図である。
【図17】図16によって示される工程に続いて起こる処理工程における図16の基板の図である。
【図18】本発明の実施形態による工程における基板の断面図である。
【図19】図18によって示される工程に続いて起こる処理工程における図18の基板の図である。
【図20】図19によって示される工程に続いて起こる処理工程における図19の基板の平面図である。
【図21】図20の線21−21を通って得られる断面図である。
【図22】図20および図21によって示される工程に続いて起こる処理工程における図20の基板の平面図である。
【図23】図22の線23−23を通って得られる断面図である。
【図24】図22および図23によって示される工程に続いて起こる処理工程における図22の基板の平面図である。
【図25】図24の線25−25を通って得られる断面図である。
【図26】図24および図25によって示される工程に続いて起こる処理工程における図24の基板の平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法の実施形態を、図1から図17を参照して説明する。図1および図2を参照すると、基板の断片、例えば半導体基板が、一般的に数字10を参照して示されている。この書類の文脈において、用語“半導体基板”または“半導電基板”は、半導電材料を備え、半導電ウェーハ(単体またはその上に他の材料を備えるアセンブリにおけるもののいずれか)のようなバルク半導電材料を含むがそれに制限されるものではない半導電材料の任意の構造、および半導電材料層(単体またはその上に他の材料を備えるアセンブリにおけるもののいずれか)を意味するように定義される。用語“基板”は、上述の半導電基板を含むがそれに制限されるものではないものの任意の支持基板に関連している。
【0011】
基板10は、バルク半導体基板12、例えば単結晶シリコンを含む。トレンチアイソレーション16(換言すれば、二酸化ケイ素および窒化シリコンのうちの1つまたは両方)は、バルク基板12内に、材料12の活性領域14の線、行、または列を画定する様に形成されている。Semiconductor−on−insulator(絶縁体上半導体)処理が、交互にまたは付加的に用いられてよい。それが現に存在しようとあるいはこれから開発されようとである。活性領域14の線は、幅が等しくても異なっていてもよい。またそれにかかわらず、活性領域の直ぐに隣接する線から等しく空間を空けられてもよい。例としてトランジスタゲート構造17が、活性領域14の縦方向に対して直交する方向に形成される。そのような構造は、例えば浮遊ゲート領域を有するプログラマブルイレーサブル(消去可能)トランジスタゲートの製造において、電界効果トランジスタゲート構造を備え、電荷蓄積領域を含んでも含まなくてもよい。
【0012】
図3を参照すると、絶縁材料18が、下にある基板材料を覆って形成されている。そのような材料は、例としてドーピングされまたはドーピングされない二酸化ケイ素または窒化シリコンを例とする、同種または非同種のものであってよい。
【0013】
図4および図5を参照すると、コンタクト開口部の配列が、絶縁層18から活性領域14の領域を通って形成されている。そのような開口部は、導電線材料20によって満たされている。例として、そのような開口部は、フォトリソグラフィおよび異方エッチングと、続いて導電線材料20の蒸着(堆積)と、続いて導電性材料20を少なくとも絶縁材料18の最外部表面まで戻るように平坦化することで形成される。導電性材料20は、例として導電的にドーピングされたポリシリコン、元素金属、元素金属の合金、および導電性金属化合物を有する、同種または非同種のものであってよい。1つ以上の導電性障壁層を有するまたは有さない元素タングステンが例である。図4および図5は、1つの例であるが、本発明の実施形態により複数の導電線が上方に製造されてよい基板を示している。任意の他の基板が、それが現に存在しようとあるいはこれから開発されようと、用いられてよい。
【0014】
図6を参照すると、ダマシン材料が基板10の一部として蒸着(堆積)されている。この書類の文脈において、“ダマシン材料”は、それが現に存在しようとあるいはこれから開発されようと、ダマシン手法に類似する態様で導電性相互接続線を作成するのに使用される任意の材料である。そのようなものは、所望の電気回路導電性相互接続線の形状で、部分的にまたは全面的にダマシン材料を通るトレンチを形成することを含む。導電性材料が続いてその線トレンチ内に蒸着され、続いて余分な導電性材料およびダマシン材料のいくらかまたは全てが除去される。ダマシン材料の外側で受け止められた導電性材料のサブトラクティブパターン化が、代わりにまたは追加的に生じるようにしてもよい。
【0015】
ダマシン材料24は、絶縁性、半導電性、または導電性のいずれであってもよく、それらの任意の組合せを含んでもよい。ダマシン材料24のための絶縁性組成の例は、二酸化ケイ素および窒化シリコンを含み、それらはドーピングされているか非ドーピングであるかである。半導電性材料の例は、半導電的にドーピングされた単結晶シリコンおよび多結晶シリコンを含む。導電性材料の例は、導電的にドーピングされた半導電性材料、導電性元素金属、導電性金属化合物、および導電性元素金属の合金を含む。ダマシン材料24は、任意の適切な厚さであってよく、100オングストロームから1ミクロンが範囲例である。そのようなものは、平面状の最外部表面を有してもよく有さなくてもよい。そして、そのようなものは、完成した集積回路構造の一部として、全体または一部が残されてもよくまたは残されなくてもよい。1つの理想的な実施形態では、続く議論によって明らかにされるように、そのようなものは、絶縁性であって、完成した集積回路構造の一部として大部分が残るものである。
【0016】
図7および図8を参照すると、ダマシン材料24内に、少なくとも1つのトレンチ25が形成されている。図7および図8は、形成された複数のトレンチ25を示しており、それらは互いに並列に方向付けられ、大部分が共通の全体的な形状を有している。しかしながら、いくつかの実施形態においては、単一のトレンチのみが製造されてもよく、また、もし1つ以上のトレンチが製造された場合には、各々は共通の形状を有する必要はなく、互いに関連付けて一定の間隔を保たれる必要もない。トレンチ25は、任意の現に存在するあるいはこれから開発される技術によって形成されてよく、フォトリソグラフィおよびそれに続いて起こるサブトラクティブエッチングが例として利用される。1実施形態において、また図示されるように、トレンチ25は、ダマシン材料24を完全に通って伸びている。
【0017】
トレンチ25の例は、第1および第2の対向する側壁28および30を有するように考慮されてよい。続く議論において明らかにされるように、第1のトレンチ側壁28は、複数の導電線(伝導線、電導線)の1つが形成される第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長く形成される。同様に、続く議論において明らかにされるように、第2のトレンチ側壁30は、複数の導電線の内のもう1つのものが形成される側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長く形成される。
【0018】
ここでの“第1”および“第2”に対する参照は、説明における簡単と明快のためであり、そのような参照はもちろん逆にすることができる。例えば、第1のトレンチ側壁28は図においては左側壁として示され、また、第2のトレンチ側壁30は図においては右側壁として示される。そのような参照は、もちろん逆にされてよい。それにかかわらず、そのようなトレンチ側壁は、少なくとも図示された図8の断面図において、互いに対して空間を空けられた異なる導電線の縦方向輪郭を少なくとも一部において画定するために使用されるだろう。
【0019】
各トレンチに対して、2個または2個以上の導電線が製造されてよい。一実施形態では、各トレンチについて、2つだけの導電線が形成されている。それにかかわらず、1実施形態において、トレンチ25は、少なくとも約3Wmである側壁28および30間の最小幅32を有するように考慮されてよい。ここで、Wmは、各トレンチについて形成される導電線の最小幅である。この書類の文脈において、“約”の使用は、言及された寸法のプラスまたはマイナス10パーセントを要求している。或る実施形態では、トレンチ最小幅32は約3Wmに等しく、或る実施形態では3Wmに等しい。
【0020】
形成される集積回路は、フォトリソグラフィを利用してまたは利用しないで製造されてよい。さらに、もしフォトリソグラフィを利用するならば、Wmは、その集積回路が製造されるときに使用する最小フォトリソグラフィックサイズFであってよい。あるいは、F以下であってよい。例えば、それが現に存在しようとあるいはこれから開発されようと、ピッチ増倍技術がそのフィーチャーのいくらかまたは全ての製造において使用されてよい。
【0021】
それにかかわらず、図7および図8は、個々のトレンチ25は、個々のトレンチ25が2つの活性領域14およびそれらの間で受けられる誘電体材料空間を覆う実施形態を示している。さらに、トレンチ25は、それぞれ下にある活性領域への2つの異なる導電性コンタクト20を覆っている。活性領域14およびそれらの間の空間の幅は、最小フィーチャーサイズで製造されてもされなくてもよく、等しくても等しくなくてもよい。それにかかわらず、他の実施形態のトレンチ25が使用されてもよい。本発明の実施形態は、製造される個々の導電線が20ナノメータ及びそれ以下の最小幅を有する場合もっとも大きな適応性を有すると信じる。さらにおよびそれにもかかわらず、トレンチ25は、それらが最初に製造された後に、例えばそれらの個々の側壁を覆ってエッチングおよび/または蒸着することにより、変更されてもよい。
【0022】
図9を参照すると、導電性材料は、それぞれの第1及び第2の側壁の間に拡がるようにトレンチ内へと蒸着されている。そのような導電性材料は、同種であってよくまたは異種であってもよい。そして、異なる組成層を成してよい。図9において、導電性材料は、第1の組成を成す導電性ライナー34と、導電性ライナー34上に受けられる第2の組成を成す導電性充填材料35を備える。各材料34および35は、同種であってよくまたは異種であってもよい。そして、異なる組成層を成してよい。1実施形態では、言及された第1および第2の組成のいくつかの特性は、互いに対して物理的および/または化学的に異なる。第1の組成の例は、下にある二酸化ケイ素からなる絶縁性材料に対して形成される導電線の粘着を容易にできるチタンおよび窒化チタンのうちの1つまたは両方である。それにかかわらず、充填材料35の例は、アルミニウム、ルテニウム、パラジウム、タングステン、銅、チタン、および金属シリサイドを含む。
【0023】
図9は、トレンチ25をいっぱいに充填するように蒸着される導電性材料34/35を示す。代わりの技術をもちろん利用してよい。例えば、電気化学的または他の現に存在するあるいはこれから開発される、トレンチ25を完全に充填または過充填してよくまたはしなくてもよい処理を利用したトレンチ25内への選択的な蒸着である。それにかかわらず、図10は、少なくともダマシン材料24まで戻すようにして行う導電性材料34/35の除去を示す。各トレンチ25内での導電線対(組)の製造に関連する続く議論において、多くの導電線が各トレンチ内で導電性材料34/35から製造されるであろう。一実施形態において、導電性材料34/35は、各トレンチ25に関連して形成される導電線対の各々の第1の側壁36を備える。
【0024】
ここに、既存の従来技術のチャレンジに関連して「背景技術」の節において特定された幾つかの課題の克服を達成した、本発明の或る実施形態の1つの可能な優位点がある。具体的には、既存のダマシン加工において、個々の最小導電線幅が20ナノメータ以下に達しているため、そのような狭い幅のダマシントレンチを導電性材料で完全に充填することは困難である。継続している議論に従って多数の20ナノメータまたはサブ20ナノメータ線がダマシントレンチに関連して形成される場合、20ナノメータ以上離れたトレンチ側壁間で導電性材料を完全に拡げることは、導電性材料の蒸着方法にかかわらず、よりたやすく生じさせることができる。
【0025】
図11および図12を参照すると、マスキング材料40が、下にある基板材料に対して蒸着されまたパターン化される。リソグラフィが利用されるところで、そのような材料が、集積回路が製造されるときに使用される最小リソグラフィックフィーチャーサイズ、そのサイズ以上、またはそのサイズ以下で、パターン化されてよくまたはされなくてもよい。材料40に対する例は、フォトレジスト(ハードマスキング材料を有するまたは有さない多層レジストを含む)、アモルファスカーボン、および透明カーボンを含む。
【0026】
図13および図14を参照すると、スペーサ42が、マスキング材料40の側部側壁上に形成されている。そのようなものは、例えばマスキング材料40を覆ってスペーサ42の所望の最大幅の厚さに材料を蒸着し、続いてそのような材料の異方エッチングによって、形成されてよい。代わりに、スペーサ42は、マスキング材料40の側壁に対して選択的に広く成長させられてもよい。例えば、マスキング材料40が透明カーボンからなるところでは、スペーサ42を成長させるためのプラズマ蒸着化学の例は、フルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、ハロカーボン、またはハイドロハロカーボンである。具体的な例は、CHF3 ,CH2 F2 ,C2 F6 ,C2 HF5 ,およびC3 F8 を含む。その流量は、どの供給ガスが使用されるかに依存してよい。そして、当業者が決定することができる。レンジの外の流量もまた使用してよいが、一般的に流量は25−200sccmのレンジである。プラズマ蒸着ツールにおける具体例とし、ソース(トップ)電力は1000から3500ワット、バイアス(ボトム)電力は0から400ワット、チャンバー圧力は2から5ミリトル、およびガス流量は10sccmから50sccmである。そのようなものは、上部表面を覆うのとは対照的に、側壁を覆って、より大きな厚さの材料42を蒸着する傾向になるであろう。
【0027】
それにかかわらず、図13および図14は、マスキングブロック45が形成されていて、材料40およびスペーサ材料42を備える実施形態を示している。開口部47はマスキングブロック45間で受けられる。個々のマスキングブロック45は、2つのトレンチ25の間に拡がりそれらにすぐに隣接するところを部分的にマスクする。マスキングブロック45は、他の態様で、また他の形状で製造されてもよい。
【0028】
図15および図16を参照すると、導電性材料34/35が、第1のトレンチ側壁28および第2のトレンチ側壁30(図16)間に縦方向にエッチングされている。一実施形態において、また図示されるように、そのようなものは、マスキングブロック45間で、開口部47を通って導かれている。図15および図16は、各トレンチ25について第1の導電線52および第2の導電線56を形成するようなエッチングを示している。そのようなものはまた、各トレンチ25内の第1および第2の導電線52および56の各々の第2の側壁58の縦方向の輪郭を形成している。一実施形態において、例えば図16に示されるように、縦方向エッチングが、導電線52および56が互いにミラー像に成るように形成されている。
【0029】
図15および図16は、導電性材料のエッチングがトレンチ25の側壁間の中心に置かれた一実施形態を示している。そのようなものはまた、それぞれの各トレンチ25内の第1の導電線52および第2の導電線56を、少なくとも導電線52および56の長さの大部分に沿って横断面において同じ形状となるように示している。さらに、図15および図16は、導電性材料34/35のエッチングが、第1および第2の導電線52,56を、少なくとも第1および第2の導電線の長さの大部分に沿って横断面において互いにミラー像となるように形成する実施形態を示している。一実施形態において、また図示されるように、導電性材料34/35のエッチングは、第1および第2の導電線の各々を、第1の側壁36を有して層34の第1の組成となるようにして、そしてまた、層34の第1の組成の各線52,56のベース層を成すように形成する。さらに、導電性材料のエッチングは、第1および第2の導電線の各々のベース層上方で受けられる第2の側壁58の部分が、材料35の第2の組成となるように形成している。
【0030】
図15および図16は、導電線52および56が最小幅Wm(図16)を有する実施形態を示している。一実施形態において、Wmは20ナノメータよりも大きくはない。例えば、側壁36および58によって画定される導電線の各々内の縦方向の輪郭間の最小空間は20ナノメータよりも大きくはない。それにかかわらず、いくつかの実施形態において、第1および第2の導電線52,56の最小横幅はそれぞれ、エッチングまたは導電性材料の付加によって、はるかに削減されまたは増加されてよい。図15および図16はまた、導電性材料のエッチングが、それぞれの第1および第2の導電線52,56間のトレンチ25内の空間64を形成する実施形態を示す。1実施形態において、空間64の最小幅は、横断面において、約Wmに等しくしてよい。代わりに、空間64の最小幅は、Wmよりも小さくまたは大きくしてよい。
【0031】
一実施形態において、第1および第2の導電線52,56は、ピッチP(図15)を成すように考慮されてよい。またそれにおいて、トレンチ25の最小幅32(図7および図8)は図示されるように約1.5Pに等しくしてよい。そして、一実施形態において、トレンチ最小幅32は約3Wmかどうかに関わりなくしてよい。
【0032】
第1および第2の導電線52,56の例は、DRAMおよび/またはフラッシュメモリ回路におけるビットラインを成すように製造してよい。線52.56は、加えてまたは代わりに、論理回路のような他の回路において使用されてもよい。
【0033】
図17を参照すると、誘電性材料70が、下にある基板を覆って蒸着され、空間64を誘電性材料で満たしている。誘電性材料70は、同種または異種であってよい。そして、異なる組成層から成ってよい。図17は、材料70が、例えば導電線52/56のミラー像対間で受け止められる単一の空隙72を成すように蒸着されている、1つの理想的な実施形態を示している。図示されるように空隙72を与えることは実効的に減少された誘電係数kを与え、それにより、隣接する導電線52および56間の寄生容量を削減することができる。いくつかの実施形態において単一の空隙52が形成されてよく、他の実施形態において多数の空隙が形成されてよい。それにかかわらず、空隙72は、あとに形成されてもよいが、誘電性材料70の蒸着動作の間に形成されてもよい。
【0034】
例えば、空隙形成は、テトラエチルオルトケイ酸エステル(TEOS)、および蒸着前駆体としてのO2 を使用した二酸化ケイ素材料のプラズマ促進化学蒸着加工の利用を可能とする。空隙形成は、蒸着量を最大化し、前駆体流量を最大化し、単一周波数プロセッサを使用し、温度を最大化し、そして圧力を削減することにより、そのような蒸着を促進させることができる。空隙は、その蒸着処理のステップ範囲を意図的に下げることにより、促進させることができる。典型的には、これは、構造表面に到達する反応物質の流動が蒸着量を制御するように、物質伝達が制御された機構でその処理走らせることによって行うことができる。上部から底部までの流動の勾配を創り出すことにより、開口部の上部におけるより早い成長が達成され、ピンチオフされたときに実効的に単一の空隙が形成される。空隙72は、直ぐに隣接する導電線52および56間で縦方向に等しくスペースを開けられてよくまたは開けられなくてもよい。それにかかわらず、図17は、誘電性材料70の理想的な平坦化を示している。
【0035】
ダマシン材料24は、線52および56の形成後であって、材料70を蒸着する前に、全体がまたは一部が除去されてよい。代わりに、線52および56の形成後にダマシン材料は何も除去されなくてもよい。
【0036】
基板断片10aに関連して、図18−26を参照して、他の実施形態を説明する。最初に説明した実施形態からの同様な数字が使用されている。そこでは、或る構造の違いがサフィックス“a”または異なる数字を用いて適切に示される。図18において、ダマシン材料24aは、最初に説明した実施形態のものよりもわずかに厚く示されている。そこでは、例えば第1および第2の導電線が、最初に説明した実施形態におけるものとほぼ同じ厚さの各トレンチ25aに関して形成される。トレンチ25aは従って、最初に説明した実施形態のものでより大きな量の材料34aおよび35aを含むように示されている。この実施形態に関連する継続した議論の目的のために、トレンチ25aは、ダマシン材料24aの高さEに拡がる第1および第2の対向するトレンチ側壁28aおよび30aを有している。
【0037】
図19を参照すると、導電性材料34a/35aがトレンチ25a内で凹まされている。第1のトレンチ壁82および第2のトレンチ壁84が、凹まされた導電性材料34a/35aを覆って形成される。そしてそこにおいて、第1のトレンチ壁82および第2のトレンチ壁84が、ダマシン材料24aの高さE内で受け止められる。1つの実施形態において、また図示されるように、第1のトレンチ壁82は、第1のトレンチ側壁28aの上部を成すように形成され、第2のトレンチ壁84は、第2のトレンチ側壁30aの上部を成すように形成される。そのようなものは、側壁28aおよび30aのごく少量のエッチングが導電性材料34a/35a上に生じるように、導電性材料34a/35aがダマシン材料24aに関して選択的にエッチングされるようなことを生じさせることができる。代わりに、もしダマシン材料24aが導電性材料34a/35aのエッチングの間または後に側面(横方向)にエッチングされたら、第1のトレンチ壁および第2のトレンチ壁は、トレンチが上述の導電性材料34a/35aの上で広くなるように、側面がカットされて減らされる(図示せず)。
【0038】
図20および図21を参照すると、第1のエッチマスク86が第1のトレンチ壁82に対して形成されており、第2のエッチマスク88が第2のトレンチ壁84に対して形成されている。一実施形態において、そのようなものは、図19に示される凹みつけの動作の後にトレンチ25aの充填されるには十分ではないほどに残っている量に対してスペーサを形成する層を蒸着することによって形成されてよい。その後に、スペーサを形成する層が異方性をもってエッチングされて、図示した第1及び第2のエッチングマスクを形成し、それぞれ第1および第2のトレンチ壁に対して受け止められる側壁スペーサをそれぞれ成してよい。従って、スペーサを形成する層の蒸着された厚さは、主として第1および第2のエッチマスクの側面(横方向)寸法を決定するために使用されてよい。一実施形態において、そのような異方エッチングは、スペーサを形成する層を覆って受けられるいかなるマスクも使用しないで処理されてよい。例えば、最初に説明した実施形態の図11および図12における例として図示されたようなマスクステップを付加することを回避できる。代わりに、リソグラフィックマスキングステップが、第1および第2のエッチマスクを形成するために処理されてよい。それにかかわらず、第1および第2のエッチマスク86,88が、例として、第1のトレンチ壁82および第2のトレンチ壁84から側面(横方向)内部への熱成長によって、代わりに形成されてよい。
【0039】
第1および第2のエッチマスク86,88が、絶縁性の、導電性の、および/または半導電性の材料で形成されてよい。これは例えば、第1および第2のエッチマスクが形成された材料のいくらかまたは全てが完成された集積回路構造の一部として残っているかどうかに依存して行われる。1つの例は、原子層エピタキシによって蒸着された二酸化ケイ素のような酸化物を成す。一実施形態において、与えられた化学における第1および第2のエッチマスクの材料のエッチ速度は、ダマシン材料24aのエッチ速度よりも高速である。
【0040】
図20は、第1および第2のエッチマスクが各トレンチ25a内で相互結合リングを成すように形成される1つの実施形態を示している。トレンチ25aの下部側終端は、例えば、図20に図示されるもののミラー像を成し、それによって第1および第2のエッチマスク86および88が相互結合を形成されて各トレンチ25a内でリングを形成する、第1および第2のエッチマスクが図示された例であるトレンチ25aの広げられた端で形成される材料で、ピンチオフ(図示せず)が生じてよい。
【0041】
図22及び図23を参照しそして第1のエッチングマスク86及び第2のエッチングマスク88をマスキングとして使ってエッチングが第1及び第2のトレンチ側壁28a及び30aの間でそれぞれ縦方向に導電性物質34a−35bを通って行なわれる。これによって各トレンチ25a内に第1の導電線52の第2の側壁58の縦方向の輪郭を形成し各トレンチ25a内に第2の導電線56の第2の側壁58の縦方向の輪郭を形成する。
【0042】
図22と図23は一実施形態を示すものでここでは最初に形成された第1の導電線52及び第2の導電線56が、エッチングマスクとして例えば第1及び第2のエッチングマスク86、88の相互接続リングを使って形成された導電材料の相互接続リングからなる。導電材料のかかるリングは第1の導電線52が各トレンチ内で第2の導電線56と電気的に相互接続することから分離するために少なくとも2つの位置において破断されても良い。そうするような態様として図24及び図25について述べられる。
【0043】
図24と図25においてマスキング材料90は基板10aの一部として蒸着され、マスク開口部92は各トレンチの或いはその端近くにおいてを貫通するように形成される。対応するマスク開口部92(不図示)は各トレンチ25aについての対向端部で形成されるであろう。一例としてのマスキング材料90はフォトレジストである。
【0044】
図26を参照すると第1及び第2のエッチングマスク86、88の材料の相互接続部分はエッチングされ続いて導電材料34a―35aのエッチングが行なわれる。マスキング材料90(不図示)はその後除去される。その代わりにこのようなものの幾らか或いは全てが部分的にはその組成によっては残っても良い。1またはそれ以上の適当なエッチング化学物質がマスク86、88のマスキング材料を使い導電材料34a−35aによって続かれるエッチングのために当業者によって選択される。そしてこれは。ドライ及びウエットエッチングの一つまたは一方またはその組み合わせもまた使われて良い。一実施形態において少なくとも第1及び第2のエッチングマスクの各々の少なくとも大部分は完成された集積回路の一部として残る。例えば第1及び第2のエッチングマスク86及び88の材料が絶縁性であるときこれは例えば図26に示された実施形態においては大部分残っても良い。
【0045】
一実施例において、集積回路の製造における一組の導電線を形成する方法は基板上に受けられるダマシン材料へトレンチを形成することを含む。導電材料はダマシン材料の上でトレンチの中へ蒸着されてトレンチを過充填する。導電材料は少なくともダマシン材料へ戻るまで除去されてトレンチの中に残っている導電材料の少なくとも一部を残す。縦方向のエッチングは導電材料を通ってトレンチの中で行なわれてトレンチの中に第1及び第2の導電線を形成し、それらは第1及び第2の導電線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像となる。上に示され説明されたような処理は単にこのような処理の幾つかの実例である。
【0046】
この発明の一実施形態は集積回路の製造における導電線のアレイを形成する方法を包合する。これは基板上に複数の伸びた導電線を形成することを含む。処理は例えば上に示され及び述べられたように行なわれる。その代わりに単なる例示として伸びた複数の導電線は現存するまたはこれから開発されるであろう他の技術を使うと同様に現在のサブトラクティブパターニング及びエッチング技術を使うことによってだけでも形成されても良い。異なった技術の組み合わせも使っても良い。
【0047】
第1及び第2の誘電体の交互の領域はアレイを横方向に横切って導電線の間に設けられる。第1の領域は2つの直ぐ隣接する導電線の間で固体絶縁材料の中に受けられる単一の空隙を含む。第2の領域は2つの直ぐ隣接する導電線の間の固体絶縁材料内における如何なる空隙空間も存在しないことによって少なくとも一部分では特徴付けられている。例えば例示のみであるが、図17の導電線のアレイの製造における上述した処理は単なる例示である。これは導電線52と56の間に受けられる誘電体材料70と空隙空間72の組み合わせによって特徴付けられた例えば第1の領域80を示す。導電線52と56はお互いにミラー像であってもなくても良くまたはそうでなければお互いに異なっても同じであっても良い。第1の領域80は第2の領域82と交互になりこの第2の領域82は各導電線52,56の組の間に受けられる固体絶縁材料17内におけるいかなる空隙空間が存在しないということによっても特徴付けられる。しかしながらそれとは別に第1及び第2の領域は同じまたは異なった時間で製造されえても良い。上述の実施例は空隙72を有する第1の領域がいかなる空隙空間を持たない第2の領域82を形成した後で形成される。これに限らず処理はそうでなければ上述または他のように述べられたようなものとして行なわれても良い。
【0048】
この発明の実施形態は導電線のアレイからなる集積回路であってその製造方法とは独立してあるものも含む。一実施形態においてかかる回路及びアレイは基板上に受けられた複数の伸びた導電線を含む。第1及び第2の誘電体材料の交互領域はそのアレイを横方向に横切った導電線の間に受けられる。第1の領域は2つの直ちに隣接した導電線間の固体絶縁材料内に受けられる単一の空隙を含む。第2の領域は2つの直ちに隣接した導電線間の固体絶縁領域内に空隙空間が存在しないことによって少なくとも一部分は特徴付けられる。再び例示として、図17は導電線のアレイを持っている一実施例としての回路を示す。
【0049】
一実施形態において導電線のアレイからなる集積回路は基板上に受けられた複数の伸びたた導電線を含む。その導電線は繰り返しの組の長さの少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像であるとする直ちに隣接した導電線の組を繰り返すことによって少なくとも特徴付けられる。導電線52、56は上に示され述べられたものであるがお互いのミラー像である直ちに隣接した導電線の例は単なる例に過ぎない。
【0050】
誘電体材料はアレイの横方向に基板上で導電線間で受けられる。これはアレイの横方向に導電線間で上述したように単一の空隙をもって及び空隙なしに受けられた第1及び第2の交互領域からなってもよくならなくてもよい。
【0051】
さらに上に述べたことに限らず、上に述べたもの及び書かれたミラー像線52、56はまた材料34と一つの側だけで並んでいるのでより大きな導電性を提供する。例えば層34はその下方の材料に対して拡散バリア及び或いは付着層として作用するように与えられる。これは例えばその上に蒸着された材料35は下方にある或いは周囲の材料に対して拡散バリアまたは付着特性が欠けている場合に望ましい。この例においては拡散バリア/付着材料はその上に蒸着された導電材料よりもより低い電気的導電性を有しても良い。主により低い導電材料から組成される側だけを有するミラー像線を与えることによって、形成される導電線の全体的な導電性を増加することが出来る。
【技術分野】
【0001】
ここに開示される実施形態は、集積回路の製造において複数の導電線(伝導線)を形成する方法、導電線アレイを形成する方法、および製造方法に独立な集積回路に関する。
【背景技術】
【0002】
集積回路は、一般に、シリコンウェーハまたは他の半導電性材料のような半導体基板上に形成される。概して、半導電性、導電性、または絶縁性の何れかである様々な材料の層が、集積回路を形成するために使用される。例として、様々な材料が、様々な工程を用いて、ドープされ、イオン注入され、蒸着(堆積)され、エッチングされ、成長等される。半導体処理の継続的な目標は、個々の電子部品のサイズを削減することによりより小さく密度の高い集積回路を実現するように努力し続けることである。
【0003】
半導体基板をパターン設計し処理するためのひとつの技術は、フォトリソグラフィである。そのような技術は、一般にフォトレジストとして知られているパターン形成可能なマスキング層の蒸着を含む。そのような材料は、或る溶剤における溶解性を加減することによって処理することができる。例えば、フォトレジスト層の部分は、マスクまたはレチクルのような、放射線パターン形成ツールにおける開口部を通して化学線エネルギーに露光することにより、蒸着したままの状態における溶解性に比べて、非露光領域に対する露光領域の溶剤溶解性を変化させることとができる。その後、フォトレジストのタイプに依存して、露光または非露光領域を除去し、それにより基板上にフォトレジストのマスキングパターンを残すことができる。マスクされた部分の次の基礎を成す隣接領域は、例えばエッチングまたはイオン注入によって処理して、マスキング材料に隣接する基板に対する所望の処理を行うことができる。或る事例においては、非放射感度を持つマスク材料とともにフォトレジストおよび/またはフォトレジストの組合せの多数の異なる層が利用されている。
【0004】
フィーチャーサイズ(パターン寸法)の継続的な削減は、そのフィーチャー(パターン特徴)を形成するために使用される技術において、より大きな要求になってきている。例えば、フォトリソグラフィが、導電線のようなパターン特徴を形成するために一般的に使用される。一般的に“ピッチ”と呼ばれる概念を、そのフィーチャーのサイズをそれに直ぐに続く空間と関連して表現するために用いることができる。ピッチは、繰り返すパターンの2つの隣接するフィーチャーにおける直線断面において同一の点間の距離として定義してよく、それによって、そのフィーチャーの最大幅および次に直ぐに続く隣接するフィーチャーまでの空間を含む。しかしながら、光学機器および光、あるいは放射波長のような要因により、フォトリソグラフィック技術は、それ以下であれば特定のフォトリソグラフィック技術では信頼性をもってフィーチャーを形成することができない最小ピッチを有する。つまこのように、フォトリソグラフィック技術の最小ピッチは、フォトリソグラフィを用いたフィーチャーサイズの継続的な削減に障害となる。
【0005】
ピッチ二倍増(Pitch doubling)またはピッチ増倍(pitch multiplication)は、フォトリソグラフィック技術の能力性を、その最小ピッチを超えて拡張するために1つの提案された方法である。そのような技術は、一般的には、スペーサ形成層を最小の可能なフォトリソグラフィックフィーチャーサイズのものよりも薄い側壁の厚さを有するように蒸着することにより、最小のフォトリソグラフィ解像度よりも狭いフィーチャーを形成する。スペーサ形成層は一般的に異方エッチングされてサブリソグラフィックを形成する。そして、最小フォトリソグラフィックフィーチャーサイズで形成されたフィーチャーが、その基板からエッチングされる。ピッチが事実上半減されたそのような技術を用いるとき、そのようなピッチの削減は、通常、ピッチ“二倍増(doubling)”と呼ばれている。より一般的には、“ピッチ増倍”は、2倍以上の倍率およびまた整数以外の小数でピッチを増加させることを含む。このように、通常は、所定の係数によるピッチの“増倍”は、実際には、その係数の分だけピッチを縮小することを意味している。
【0006】
導電線は、集積回路において電気的相互接続として、また、メモリ回路においてビット線として用いられてよい。元素金属、異なる元素金属の合金、または導電性金属化合物などの金属は、それらの高い電気的導電性により、最も有力な相互接続材料である。導電線を形成するための1つの態様は、ダマシン処理と呼ばれる処理を用いている。そのような処理において、適当な成形部材が、上方に導電線が形成されるべき基板を覆って形成される。トレンチ(深溝)が、その成形部材内に所望の形状および方向の導電線が形成されるように、エッチングされる。そのトレンチは、そのトレンチ内に導電線を形成するときに、少なくとも部分的に導電性材料で満たされる。
【0007】
導電線のダマシン形成において非常に狭いトレンチを満たすことは困難である。特に、比抵抗率の要求のために、ピッチ増倍技術を使って、そのような線の幅が20ナノメータ以下に落ちた場合である。そのトレンチを満たす材料の実際の抵抗率は、これらの寸法で増加する。加えて、材料がそのトレンチ幅にわたって完全にはゆきわたらないために、トレンチ内の導電性材料内に空隙が形成される可能性がある。そのような空隙は、少なくとも60ナノメータのトレンチ/線幅においては、特には問題とはならなかった。
【0008】
本発明は、上記の問題点を扱うことにその動機があったが、そのように限定されるわけでは決してない。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態による、処理中の基板の平面図である。
【図2】図1の線2−2を通って得られる断面図である。
【図3】図1および図2によって示される処理に続いて起こる処理工程における図2の基板の図である。
【図4】図3によって示される工程に続いて起こる処理工程における図1の基板の平面図である。
【図5】図4の線5−5を通って得られる断面図である。
【図6】図4および図5によって示される工程に続いて起こる処理工程における図5の基板の図である。
【図7】図6によって示される工程に続いて起こる処理工程における図4の基板の平面図である。
【図8】図7の線8−8を通って得られる断面図である。
【図9】図7および図8によって示される工程に続いて起こる処理工程における図8の基板の図である。
【図10】図9によって示される工程に続いて起こる処理工程における図9の基板の図である。
【図11】図10によって示される工程に続いて起こる処理工程における図7の基板の平面図である。
【図12】図11の線12−12を通って得られる断面図である。
【図13】図11および図12によって示される工程に続いて起こる処理工程における図11の基板の平面図である。
【図14】図13の線14−14を通って得られる断面図である。
【図15】図13および図14によって示される工程に続いて起こる処理工程における図14の基板の図である。
【図16】図15によって示される工程に続いて起こる処理工程における図13の基板の平面図である。
【図17】図16によって示される工程に続いて起こる処理工程における図16の基板の図である。
【図18】本発明の実施形態による工程における基板の断面図である。
【図19】図18によって示される工程に続いて起こる処理工程における図18の基板の図である。
【図20】図19によって示される工程に続いて起こる処理工程における図19の基板の平面図である。
【図21】図20の線21−21を通って得られる断面図である。
【図22】図20および図21によって示される工程に続いて起こる処理工程における図20の基板の平面図である。
【図23】図22の線23−23を通って得られる断面図である。
【図24】図22および図23によって示される工程に続いて起こる処理工程における図22の基板の平面図である。
【図25】図24の線25−25を通って得られる断面図である。
【図26】図24および図25によって示される工程に続いて起こる処理工程における図24の基板の平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法の実施形態を、図1から図17を参照して説明する。図1および図2を参照すると、基板の断片、例えば半導体基板が、一般的に数字10を参照して示されている。この書類の文脈において、用語“半導体基板”または“半導電基板”は、半導電材料を備え、半導電ウェーハ(単体またはその上に他の材料を備えるアセンブリにおけるもののいずれか)のようなバルク半導電材料を含むがそれに制限されるものではない半導電材料の任意の構造、および半導電材料層(単体またはその上に他の材料を備えるアセンブリにおけるもののいずれか)を意味するように定義される。用語“基板”は、上述の半導電基板を含むがそれに制限されるものではないものの任意の支持基板に関連している。
【0011】
基板10は、バルク半導体基板12、例えば単結晶シリコンを含む。トレンチアイソレーション16(換言すれば、二酸化ケイ素および窒化シリコンのうちの1つまたは両方)は、バルク基板12内に、材料12の活性領域14の線、行、または列を画定する様に形成されている。Semiconductor−on−insulator(絶縁体上半導体)処理が、交互にまたは付加的に用いられてよい。それが現に存在しようとあるいはこれから開発されようとである。活性領域14の線は、幅が等しくても異なっていてもよい。またそれにかかわらず、活性領域の直ぐに隣接する線から等しく空間を空けられてもよい。例としてトランジスタゲート構造17が、活性領域14の縦方向に対して直交する方向に形成される。そのような構造は、例えば浮遊ゲート領域を有するプログラマブルイレーサブル(消去可能)トランジスタゲートの製造において、電界効果トランジスタゲート構造を備え、電荷蓄積領域を含んでも含まなくてもよい。
【0012】
図3を参照すると、絶縁材料18が、下にある基板材料を覆って形成されている。そのような材料は、例としてドーピングされまたはドーピングされない二酸化ケイ素または窒化シリコンを例とする、同種または非同種のものであってよい。
【0013】
図4および図5を参照すると、コンタクト開口部の配列が、絶縁層18から活性領域14の領域を通って形成されている。そのような開口部は、導電線材料20によって満たされている。例として、そのような開口部は、フォトリソグラフィおよび異方エッチングと、続いて導電線材料20の蒸着(堆積)と、続いて導電性材料20を少なくとも絶縁材料18の最外部表面まで戻るように平坦化することで形成される。導電性材料20は、例として導電的にドーピングされたポリシリコン、元素金属、元素金属の合金、および導電性金属化合物を有する、同種または非同種のものであってよい。1つ以上の導電性障壁層を有するまたは有さない元素タングステンが例である。図4および図5は、1つの例であるが、本発明の実施形態により複数の導電線が上方に製造されてよい基板を示している。任意の他の基板が、それが現に存在しようとあるいはこれから開発されようと、用いられてよい。
【0014】
図6を参照すると、ダマシン材料が基板10の一部として蒸着(堆積)されている。この書類の文脈において、“ダマシン材料”は、それが現に存在しようとあるいはこれから開発されようと、ダマシン手法に類似する態様で導電性相互接続線を作成するのに使用される任意の材料である。そのようなものは、所望の電気回路導電性相互接続線の形状で、部分的にまたは全面的にダマシン材料を通るトレンチを形成することを含む。導電性材料が続いてその線トレンチ内に蒸着され、続いて余分な導電性材料およびダマシン材料のいくらかまたは全てが除去される。ダマシン材料の外側で受け止められた導電性材料のサブトラクティブパターン化が、代わりにまたは追加的に生じるようにしてもよい。
【0015】
ダマシン材料24は、絶縁性、半導電性、または導電性のいずれであってもよく、それらの任意の組合せを含んでもよい。ダマシン材料24のための絶縁性組成の例は、二酸化ケイ素および窒化シリコンを含み、それらはドーピングされているか非ドーピングであるかである。半導電性材料の例は、半導電的にドーピングされた単結晶シリコンおよび多結晶シリコンを含む。導電性材料の例は、導電的にドーピングされた半導電性材料、導電性元素金属、導電性金属化合物、および導電性元素金属の合金を含む。ダマシン材料24は、任意の適切な厚さであってよく、100オングストロームから1ミクロンが範囲例である。そのようなものは、平面状の最外部表面を有してもよく有さなくてもよい。そして、そのようなものは、完成した集積回路構造の一部として、全体または一部が残されてもよくまたは残されなくてもよい。1つの理想的な実施形態では、続く議論によって明らかにされるように、そのようなものは、絶縁性であって、完成した集積回路構造の一部として大部分が残るものである。
【0016】
図7および図8を参照すると、ダマシン材料24内に、少なくとも1つのトレンチ25が形成されている。図7および図8は、形成された複数のトレンチ25を示しており、それらは互いに並列に方向付けられ、大部分が共通の全体的な形状を有している。しかしながら、いくつかの実施形態においては、単一のトレンチのみが製造されてもよく、また、もし1つ以上のトレンチが製造された場合には、各々は共通の形状を有する必要はなく、互いに関連付けて一定の間隔を保たれる必要もない。トレンチ25は、任意の現に存在するあるいはこれから開発される技術によって形成されてよく、フォトリソグラフィおよびそれに続いて起こるサブトラクティブエッチングが例として利用される。1実施形態において、また図示されるように、トレンチ25は、ダマシン材料24を完全に通って伸びている。
【0017】
トレンチ25の例は、第1および第2の対向する側壁28および30を有するように考慮されてよい。続く議論において明らかにされるように、第1のトレンチ側壁28は、複数の導電線(伝導線、電導線)の1つが形成される第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長く形成される。同様に、続く議論において明らかにされるように、第2のトレンチ側壁30は、複数の導電線の内のもう1つのものが形成される側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長く形成される。
【0018】
ここでの“第1”および“第2”に対する参照は、説明における簡単と明快のためであり、そのような参照はもちろん逆にすることができる。例えば、第1のトレンチ側壁28は図においては左側壁として示され、また、第2のトレンチ側壁30は図においては右側壁として示される。そのような参照は、もちろん逆にされてよい。それにかかわらず、そのようなトレンチ側壁は、少なくとも図示された図8の断面図において、互いに対して空間を空けられた異なる導電線の縦方向輪郭を少なくとも一部において画定するために使用されるだろう。
【0019】
各トレンチに対して、2個または2個以上の導電線が製造されてよい。一実施形態では、各トレンチについて、2つだけの導電線が形成されている。それにかかわらず、1実施形態において、トレンチ25は、少なくとも約3Wmである側壁28および30間の最小幅32を有するように考慮されてよい。ここで、Wmは、各トレンチについて形成される導電線の最小幅である。この書類の文脈において、“約”の使用は、言及された寸法のプラスまたはマイナス10パーセントを要求している。或る実施形態では、トレンチ最小幅32は約3Wmに等しく、或る実施形態では3Wmに等しい。
【0020】
形成される集積回路は、フォトリソグラフィを利用してまたは利用しないで製造されてよい。さらに、もしフォトリソグラフィを利用するならば、Wmは、その集積回路が製造されるときに使用する最小フォトリソグラフィックサイズFであってよい。あるいは、F以下であってよい。例えば、それが現に存在しようとあるいはこれから開発されようと、ピッチ増倍技術がそのフィーチャーのいくらかまたは全ての製造において使用されてよい。
【0021】
それにかかわらず、図7および図8は、個々のトレンチ25は、個々のトレンチ25が2つの活性領域14およびそれらの間で受けられる誘電体材料空間を覆う実施形態を示している。さらに、トレンチ25は、それぞれ下にある活性領域への2つの異なる導電性コンタクト20を覆っている。活性領域14およびそれらの間の空間の幅は、最小フィーチャーサイズで製造されてもされなくてもよく、等しくても等しくなくてもよい。それにかかわらず、他の実施形態のトレンチ25が使用されてもよい。本発明の実施形態は、製造される個々の導電線が20ナノメータ及びそれ以下の最小幅を有する場合もっとも大きな適応性を有すると信じる。さらにおよびそれにもかかわらず、トレンチ25は、それらが最初に製造された後に、例えばそれらの個々の側壁を覆ってエッチングおよび/または蒸着することにより、変更されてもよい。
【0022】
図9を参照すると、導電性材料は、それぞれの第1及び第2の側壁の間に拡がるようにトレンチ内へと蒸着されている。そのような導電性材料は、同種であってよくまたは異種であってもよい。そして、異なる組成層を成してよい。図9において、導電性材料は、第1の組成を成す導電性ライナー34と、導電性ライナー34上に受けられる第2の組成を成す導電性充填材料35を備える。各材料34および35は、同種であってよくまたは異種であってもよい。そして、異なる組成層を成してよい。1実施形態では、言及された第1および第2の組成のいくつかの特性は、互いに対して物理的および/または化学的に異なる。第1の組成の例は、下にある二酸化ケイ素からなる絶縁性材料に対して形成される導電線の粘着を容易にできるチタンおよび窒化チタンのうちの1つまたは両方である。それにかかわらず、充填材料35の例は、アルミニウム、ルテニウム、パラジウム、タングステン、銅、チタン、および金属シリサイドを含む。
【0023】
図9は、トレンチ25をいっぱいに充填するように蒸着される導電性材料34/35を示す。代わりの技術をもちろん利用してよい。例えば、電気化学的または他の現に存在するあるいはこれから開発される、トレンチ25を完全に充填または過充填してよくまたはしなくてもよい処理を利用したトレンチ25内への選択的な蒸着である。それにかかわらず、図10は、少なくともダマシン材料24まで戻すようにして行う導電性材料34/35の除去を示す。各トレンチ25内での導電線対(組)の製造に関連する続く議論において、多くの導電線が各トレンチ内で導電性材料34/35から製造されるであろう。一実施形態において、導電性材料34/35は、各トレンチ25に関連して形成される導電線対の各々の第1の側壁36を備える。
【0024】
ここに、既存の従来技術のチャレンジに関連して「背景技術」の節において特定された幾つかの課題の克服を達成した、本発明の或る実施形態の1つの可能な優位点がある。具体的には、既存のダマシン加工において、個々の最小導電線幅が20ナノメータ以下に達しているため、そのような狭い幅のダマシントレンチを導電性材料で完全に充填することは困難である。継続している議論に従って多数の20ナノメータまたはサブ20ナノメータ線がダマシントレンチに関連して形成される場合、20ナノメータ以上離れたトレンチ側壁間で導電性材料を完全に拡げることは、導電性材料の蒸着方法にかかわらず、よりたやすく生じさせることができる。
【0025】
図11および図12を参照すると、マスキング材料40が、下にある基板材料に対して蒸着されまたパターン化される。リソグラフィが利用されるところで、そのような材料が、集積回路が製造されるときに使用される最小リソグラフィックフィーチャーサイズ、そのサイズ以上、またはそのサイズ以下で、パターン化されてよくまたはされなくてもよい。材料40に対する例は、フォトレジスト(ハードマスキング材料を有するまたは有さない多層レジストを含む)、アモルファスカーボン、および透明カーボンを含む。
【0026】
図13および図14を参照すると、スペーサ42が、マスキング材料40の側部側壁上に形成されている。そのようなものは、例えばマスキング材料40を覆ってスペーサ42の所望の最大幅の厚さに材料を蒸着し、続いてそのような材料の異方エッチングによって、形成されてよい。代わりに、スペーサ42は、マスキング材料40の側壁に対して選択的に広く成長させられてもよい。例えば、マスキング材料40が透明カーボンからなるところでは、スペーサ42を成長させるためのプラズマ蒸着化学の例は、フルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、ハロカーボン、またはハイドロハロカーボンである。具体的な例は、CHF3 ,CH2 F2 ,C2 F6 ,C2 HF5 ,およびC3 F8 を含む。その流量は、どの供給ガスが使用されるかに依存してよい。そして、当業者が決定することができる。レンジの外の流量もまた使用してよいが、一般的に流量は25−200sccmのレンジである。プラズマ蒸着ツールにおける具体例とし、ソース(トップ)電力は1000から3500ワット、バイアス(ボトム)電力は0から400ワット、チャンバー圧力は2から5ミリトル、およびガス流量は10sccmから50sccmである。そのようなものは、上部表面を覆うのとは対照的に、側壁を覆って、より大きな厚さの材料42を蒸着する傾向になるであろう。
【0027】
それにかかわらず、図13および図14は、マスキングブロック45が形成されていて、材料40およびスペーサ材料42を備える実施形態を示している。開口部47はマスキングブロック45間で受けられる。個々のマスキングブロック45は、2つのトレンチ25の間に拡がりそれらにすぐに隣接するところを部分的にマスクする。マスキングブロック45は、他の態様で、また他の形状で製造されてもよい。
【0028】
図15および図16を参照すると、導電性材料34/35が、第1のトレンチ側壁28および第2のトレンチ側壁30(図16)間に縦方向にエッチングされている。一実施形態において、また図示されるように、そのようなものは、マスキングブロック45間で、開口部47を通って導かれている。図15および図16は、各トレンチ25について第1の導電線52および第2の導電線56を形成するようなエッチングを示している。そのようなものはまた、各トレンチ25内の第1および第2の導電線52および56の各々の第2の側壁58の縦方向の輪郭を形成している。一実施形態において、例えば図16に示されるように、縦方向エッチングが、導電線52および56が互いにミラー像に成るように形成されている。
【0029】
図15および図16は、導電性材料のエッチングがトレンチ25の側壁間の中心に置かれた一実施形態を示している。そのようなものはまた、それぞれの各トレンチ25内の第1の導電線52および第2の導電線56を、少なくとも導電線52および56の長さの大部分に沿って横断面において同じ形状となるように示している。さらに、図15および図16は、導電性材料34/35のエッチングが、第1および第2の導電線52,56を、少なくとも第1および第2の導電線の長さの大部分に沿って横断面において互いにミラー像となるように形成する実施形態を示している。一実施形態において、また図示されるように、導電性材料34/35のエッチングは、第1および第2の導電線の各々を、第1の側壁36を有して層34の第1の組成となるようにして、そしてまた、層34の第1の組成の各線52,56のベース層を成すように形成する。さらに、導電性材料のエッチングは、第1および第2の導電線の各々のベース層上方で受けられる第2の側壁58の部分が、材料35の第2の組成となるように形成している。
【0030】
図15および図16は、導電線52および56が最小幅Wm(図16)を有する実施形態を示している。一実施形態において、Wmは20ナノメータよりも大きくはない。例えば、側壁36および58によって画定される導電線の各々内の縦方向の輪郭間の最小空間は20ナノメータよりも大きくはない。それにかかわらず、いくつかの実施形態において、第1および第2の導電線52,56の最小横幅はそれぞれ、エッチングまたは導電性材料の付加によって、はるかに削減されまたは増加されてよい。図15および図16はまた、導電性材料のエッチングが、それぞれの第1および第2の導電線52,56間のトレンチ25内の空間64を形成する実施形態を示す。1実施形態において、空間64の最小幅は、横断面において、約Wmに等しくしてよい。代わりに、空間64の最小幅は、Wmよりも小さくまたは大きくしてよい。
【0031】
一実施形態において、第1および第2の導電線52,56は、ピッチP(図15)を成すように考慮されてよい。またそれにおいて、トレンチ25の最小幅32(図7および図8)は図示されるように約1.5Pに等しくしてよい。そして、一実施形態において、トレンチ最小幅32は約3Wmかどうかに関わりなくしてよい。
【0032】
第1および第2の導電線52,56の例は、DRAMおよび/またはフラッシュメモリ回路におけるビットラインを成すように製造してよい。線52.56は、加えてまたは代わりに、論理回路のような他の回路において使用されてもよい。
【0033】
図17を参照すると、誘電性材料70が、下にある基板を覆って蒸着され、空間64を誘電性材料で満たしている。誘電性材料70は、同種または異種であってよい。そして、異なる組成層から成ってよい。図17は、材料70が、例えば導電線52/56のミラー像対間で受け止められる単一の空隙72を成すように蒸着されている、1つの理想的な実施形態を示している。図示されるように空隙72を与えることは実効的に減少された誘電係数kを与え、それにより、隣接する導電線52および56間の寄生容量を削減することができる。いくつかの実施形態において単一の空隙52が形成されてよく、他の実施形態において多数の空隙が形成されてよい。それにかかわらず、空隙72は、あとに形成されてもよいが、誘電性材料70の蒸着動作の間に形成されてもよい。
【0034】
例えば、空隙形成は、テトラエチルオルトケイ酸エステル(TEOS)、および蒸着前駆体としてのO2 を使用した二酸化ケイ素材料のプラズマ促進化学蒸着加工の利用を可能とする。空隙形成は、蒸着量を最大化し、前駆体流量を最大化し、単一周波数プロセッサを使用し、温度を最大化し、そして圧力を削減することにより、そのような蒸着を促進させることができる。空隙は、その蒸着処理のステップ範囲を意図的に下げることにより、促進させることができる。典型的には、これは、構造表面に到達する反応物質の流動が蒸着量を制御するように、物質伝達が制御された機構でその処理走らせることによって行うことができる。上部から底部までの流動の勾配を創り出すことにより、開口部の上部におけるより早い成長が達成され、ピンチオフされたときに実効的に単一の空隙が形成される。空隙72は、直ぐに隣接する導電線52および56間で縦方向に等しくスペースを開けられてよくまたは開けられなくてもよい。それにかかわらず、図17は、誘電性材料70の理想的な平坦化を示している。
【0035】
ダマシン材料24は、線52および56の形成後であって、材料70を蒸着する前に、全体がまたは一部が除去されてよい。代わりに、線52および56の形成後にダマシン材料は何も除去されなくてもよい。
【0036】
基板断片10aに関連して、図18−26を参照して、他の実施形態を説明する。最初に説明した実施形態からの同様な数字が使用されている。そこでは、或る構造の違いがサフィックス“a”または異なる数字を用いて適切に示される。図18において、ダマシン材料24aは、最初に説明した実施形態のものよりもわずかに厚く示されている。そこでは、例えば第1および第2の導電線が、最初に説明した実施形態におけるものとほぼ同じ厚さの各トレンチ25aに関して形成される。トレンチ25aは従って、最初に説明した実施形態のものでより大きな量の材料34aおよび35aを含むように示されている。この実施形態に関連する継続した議論の目的のために、トレンチ25aは、ダマシン材料24aの高さEに拡がる第1および第2の対向するトレンチ側壁28aおよび30aを有している。
【0037】
図19を参照すると、導電性材料34a/35aがトレンチ25a内で凹まされている。第1のトレンチ壁82および第2のトレンチ壁84が、凹まされた導電性材料34a/35aを覆って形成される。そしてそこにおいて、第1のトレンチ壁82および第2のトレンチ壁84が、ダマシン材料24aの高さE内で受け止められる。1つの実施形態において、また図示されるように、第1のトレンチ壁82は、第1のトレンチ側壁28aの上部を成すように形成され、第2のトレンチ壁84は、第2のトレンチ側壁30aの上部を成すように形成される。そのようなものは、側壁28aおよび30aのごく少量のエッチングが導電性材料34a/35a上に生じるように、導電性材料34a/35aがダマシン材料24aに関して選択的にエッチングされるようなことを生じさせることができる。代わりに、もしダマシン材料24aが導電性材料34a/35aのエッチングの間または後に側面(横方向)にエッチングされたら、第1のトレンチ壁および第2のトレンチ壁は、トレンチが上述の導電性材料34a/35aの上で広くなるように、側面がカットされて減らされる(図示せず)。
【0038】
図20および図21を参照すると、第1のエッチマスク86が第1のトレンチ壁82に対して形成されており、第2のエッチマスク88が第2のトレンチ壁84に対して形成されている。一実施形態において、そのようなものは、図19に示される凹みつけの動作の後にトレンチ25aの充填されるには十分ではないほどに残っている量に対してスペーサを形成する層を蒸着することによって形成されてよい。その後に、スペーサを形成する層が異方性をもってエッチングされて、図示した第1及び第2のエッチングマスクを形成し、それぞれ第1および第2のトレンチ壁に対して受け止められる側壁スペーサをそれぞれ成してよい。従って、スペーサを形成する層の蒸着された厚さは、主として第1および第2のエッチマスクの側面(横方向)寸法を決定するために使用されてよい。一実施形態において、そのような異方エッチングは、スペーサを形成する層を覆って受けられるいかなるマスクも使用しないで処理されてよい。例えば、最初に説明した実施形態の図11および図12における例として図示されたようなマスクステップを付加することを回避できる。代わりに、リソグラフィックマスキングステップが、第1および第2のエッチマスクを形成するために処理されてよい。それにかかわらず、第1および第2のエッチマスク86,88が、例として、第1のトレンチ壁82および第2のトレンチ壁84から側面(横方向)内部への熱成長によって、代わりに形成されてよい。
【0039】
第1および第2のエッチマスク86,88が、絶縁性の、導電性の、および/または半導電性の材料で形成されてよい。これは例えば、第1および第2のエッチマスクが形成された材料のいくらかまたは全てが完成された集積回路構造の一部として残っているかどうかに依存して行われる。1つの例は、原子層エピタキシによって蒸着された二酸化ケイ素のような酸化物を成す。一実施形態において、与えられた化学における第1および第2のエッチマスクの材料のエッチ速度は、ダマシン材料24aのエッチ速度よりも高速である。
【0040】
図20は、第1および第2のエッチマスクが各トレンチ25a内で相互結合リングを成すように形成される1つの実施形態を示している。トレンチ25aの下部側終端は、例えば、図20に図示されるもののミラー像を成し、それによって第1および第2のエッチマスク86および88が相互結合を形成されて各トレンチ25a内でリングを形成する、第1および第2のエッチマスクが図示された例であるトレンチ25aの広げられた端で形成される材料で、ピンチオフ(図示せず)が生じてよい。
【0041】
図22及び図23を参照しそして第1のエッチングマスク86及び第2のエッチングマスク88をマスキングとして使ってエッチングが第1及び第2のトレンチ側壁28a及び30aの間でそれぞれ縦方向に導電性物質34a−35bを通って行なわれる。これによって各トレンチ25a内に第1の導電線52の第2の側壁58の縦方向の輪郭を形成し各トレンチ25a内に第2の導電線56の第2の側壁58の縦方向の輪郭を形成する。
【0042】
図22と図23は一実施形態を示すものでここでは最初に形成された第1の導電線52及び第2の導電線56が、エッチングマスクとして例えば第1及び第2のエッチングマスク86、88の相互接続リングを使って形成された導電材料の相互接続リングからなる。導電材料のかかるリングは第1の導電線52が各トレンチ内で第2の導電線56と電気的に相互接続することから分離するために少なくとも2つの位置において破断されても良い。そうするような態様として図24及び図25について述べられる。
【0043】
図24と図25においてマスキング材料90は基板10aの一部として蒸着され、マスク開口部92は各トレンチの或いはその端近くにおいてを貫通するように形成される。対応するマスク開口部92(不図示)は各トレンチ25aについての対向端部で形成されるであろう。一例としてのマスキング材料90はフォトレジストである。
【0044】
図26を参照すると第1及び第2のエッチングマスク86、88の材料の相互接続部分はエッチングされ続いて導電材料34a―35aのエッチングが行なわれる。マスキング材料90(不図示)はその後除去される。その代わりにこのようなものの幾らか或いは全てが部分的にはその組成によっては残っても良い。1またはそれ以上の適当なエッチング化学物質がマスク86、88のマスキング材料を使い導電材料34a−35aによって続かれるエッチングのために当業者によって選択される。そしてこれは。ドライ及びウエットエッチングの一つまたは一方またはその組み合わせもまた使われて良い。一実施形態において少なくとも第1及び第2のエッチングマスクの各々の少なくとも大部分は完成された集積回路の一部として残る。例えば第1及び第2のエッチングマスク86及び88の材料が絶縁性であるときこれは例えば図26に示された実施形態においては大部分残っても良い。
【0045】
一実施例において、集積回路の製造における一組の導電線を形成する方法は基板上に受けられるダマシン材料へトレンチを形成することを含む。導電材料はダマシン材料の上でトレンチの中へ蒸着されてトレンチを過充填する。導電材料は少なくともダマシン材料へ戻るまで除去されてトレンチの中に残っている導電材料の少なくとも一部を残す。縦方向のエッチングは導電材料を通ってトレンチの中で行なわれてトレンチの中に第1及び第2の導電線を形成し、それらは第1及び第2の導電線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像となる。上に示され説明されたような処理は単にこのような処理の幾つかの実例である。
【0046】
この発明の一実施形態は集積回路の製造における導電線のアレイを形成する方法を包合する。これは基板上に複数の伸びた導電線を形成することを含む。処理は例えば上に示され及び述べられたように行なわれる。その代わりに単なる例示として伸びた複数の導電線は現存するまたはこれから開発されるであろう他の技術を使うと同様に現在のサブトラクティブパターニング及びエッチング技術を使うことによってだけでも形成されても良い。異なった技術の組み合わせも使っても良い。
【0047】
第1及び第2の誘電体の交互の領域はアレイを横方向に横切って導電線の間に設けられる。第1の領域は2つの直ぐ隣接する導電線の間で固体絶縁材料の中に受けられる単一の空隙を含む。第2の領域は2つの直ぐ隣接する導電線の間の固体絶縁材料内における如何なる空隙空間も存在しないことによって少なくとも一部分では特徴付けられている。例えば例示のみであるが、図17の導電線のアレイの製造における上述した処理は単なる例示である。これは導電線52と56の間に受けられる誘電体材料70と空隙空間72の組み合わせによって特徴付けられた例えば第1の領域80を示す。導電線52と56はお互いにミラー像であってもなくても良くまたはそうでなければお互いに異なっても同じであっても良い。第1の領域80は第2の領域82と交互になりこの第2の領域82は各導電線52,56の組の間に受けられる固体絶縁材料17内におけるいかなる空隙空間が存在しないということによっても特徴付けられる。しかしながらそれとは別に第1及び第2の領域は同じまたは異なった時間で製造されえても良い。上述の実施例は空隙72を有する第1の領域がいかなる空隙空間を持たない第2の領域82を形成した後で形成される。これに限らず処理はそうでなければ上述または他のように述べられたようなものとして行なわれても良い。
【0048】
この発明の実施形態は導電線のアレイからなる集積回路であってその製造方法とは独立してあるものも含む。一実施形態においてかかる回路及びアレイは基板上に受けられた複数の伸びた導電線を含む。第1及び第2の誘電体材料の交互領域はそのアレイを横方向に横切った導電線の間に受けられる。第1の領域は2つの直ちに隣接した導電線間の固体絶縁材料内に受けられる単一の空隙を含む。第2の領域は2つの直ちに隣接した導電線間の固体絶縁領域内に空隙空間が存在しないことによって少なくとも一部分は特徴付けられる。再び例示として、図17は導電線のアレイを持っている一実施例としての回路を示す。
【0049】
一実施形態において導電線のアレイからなる集積回路は基板上に受けられた複数の伸びたた導電線を含む。その導電線は繰り返しの組の長さの少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像であるとする直ちに隣接した導電線の組を繰り返すことによって少なくとも特徴付けられる。導電線52、56は上に示され述べられたものであるがお互いのミラー像である直ちに隣接した導電線の例は単なる例に過ぎない。
【0050】
誘電体材料はアレイの横方向に基板上で導電線間で受けられる。これはアレイの横方向に導電線間で上述したように単一の空隙をもって及び空隙なしに受けられた第1及び第2の交互領域からなってもよくならなくてもよい。
【0051】
さらに上に述べたことに限らず、上に述べたもの及び書かれたミラー像線52、56はまた材料34と一つの側だけで並んでいるのでより大きな導電性を提供する。例えば層34はその下方の材料に対して拡散バリア及び或いは付着層として作用するように与えられる。これは例えばその上に蒸着された材料35は下方にある或いは周囲の材料に対して拡散バリアまたは付着特性が欠けている場合に望ましい。この例においては拡散バリア/付着材料はその上に蒸着された導電材料よりもより低い電気的導電性を有しても良い。主により低い導電材料から組成される側だけを有するミラー像線を与えることによって、形成される導電線の全体的な導電性を増加することが出来る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法であって、
基板上に受けられるダマシン材料にトレンチを形成し、前記トレンチは第1及び第2の対向するトレンチ側壁を有し、前記第1のトレンチ側壁は形成される複数の導電線の1つが第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長くされ、前記第2のトレンチ側壁は形成される複数の導電線の内の他の1つの第1の側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長くされ、
前記第1及び第2のトレンチの側壁の間に拡がるように、前記トレンチ内へ導電材料を蒸着し、
前記第1及び第2のトレンチの側壁間に縦方向に前記導電材料をエッチングして前記トレンチ内に前記1つの導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成し、そして前記トレンチ内に前記他の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成することから
なる方法。
【請求項2】
前記トレンチ内に二個以下の導電線を形成することから成る請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記1つ及び他の1つの導電線のそれぞれの中で縦方向の輪郭の間の最小の空間は20ナノメータより大きくない請求項1記載の方法。
【請求項4】
前記エッチングは前記1つの導電線と前記他の1つの導電線が、前記1つの導電線と前記他の1つの導電線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面において同じ形に成るように形成する請求項1記載の方法。
【請求項5】
前記エッチングは前記1つの導電線と前記他の1つの導電線が前記1つの導電線と前記他の導電線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像に成るように形成する請求項4記載の方法。
【請求項6】
前記導電材料は前記トレンチを過充填するように蒸着され前記導電材料のエッチングの前に前記導電材料を少なくとも前記ダマシン材料へ戻るように平坦化することから成る請求項1記載の方法。
【請求項7】
集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法であって、
基板上に受けられるダマシン材料にトレンチを形成し、前記トレンチは第1及び第2の対向するトレンチ側壁とその間に少なくとも約3Wmである最小幅とを具備しここでWmは形成される前記導電線の最小幅であり、前記第1のトレンチ側壁は形成される一組の導電線の線第1の方の第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長く形成され、前記第2のトレンチ側壁は形成される一組の導電線の第2の方の第1の線側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長く形成され、
前記第1及び第2のトレンチ側壁の間に拡がるように、前記トレンチ内へ導電材料を蒸着し、
前記第1及び第2のトレンチの側壁間に縦方向に前記導電材料をエッチングし前記トレンチ内に前記第1の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成し、そして前記トレンチ内に前記第2の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成することから
なる方法。
【請求項8】
前記トレンチの最小幅は約3Wmである請求項7記載の方法。
【請求項9】
前記集積回路はフォトリソグラフィを使って形成され、WmはFでありこのFは前記集積回路が製造される最小のフォトリソグラフィのフィーチャーサイズである請求項8記載の方法。
【請求項10】
前記集積回路はフォトリーソグラフィを使って形成され、WmはFより小でありこのFは前記集積回路が製造される最小のフォトリソグラフィのフィーチャーサイズである請求項8記載の方法。
【請求項11】
前記エッチングは前記第1と第2の導電線を、前記第1と第2の導電線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面において同じ形に成るように形成する請求項1記載の方法。
【請求項12】
前記トレンチ最小幅は約1.5PでありPは前記第1及び第2の導電線のピッチである請求項11記載の方法。
【請求項13】
前記エッチングは前記第1と第2の導電線を前記第1と第2の導電線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像に成るように形成する請求項11記載の方法。
【請求項14】
前記トレンチ最小幅は約3Wmである請求項11記載の方法。
【請求項15】
前記トレンチ最小横幅は約1.5PでありPは前記第1及び第2の導電線のピッチである請求項14記載の方法。
【請求項16】
前記エッチングは前記第1及び第2の導電線間の前記トレンチ内に空間を形成しさらに前記空間を誘電体材料で充填することから成る請求項7記載の方法。
【請求項17】
前記誘電体材料は前記第1及び第2の導電線の間の空隙を備える請求項16記載の方法。
【請求項18】
前記エッチングは前記第1及び第2の導電線の間の前記トレンチ内に空間を形成し、前記空間は横断面においてほぼWmと等しい請求項7記載の方法。
【請求項19】
前記トレンチ内における前記導電線材料は第1の組成から成る第1の導電線と前記導電線上に受けられる異なる第2の組成から成る導電線充填材料とから成る請求項7記載の方法。
【請求項20】
前記エッチングは前記第1及び第2の導電線のそれぞれを前記第1の組成の前記第1の側壁と前記第1の組成の底辺層を有するように形成し、前記エッチングは前記第2の組成である前記第1及び第2の導電線の各々の前記底辺層上に前記第2の側壁を形成することから成る請求項19記載の方法。
【請求項21】
第2の組成は前記第1の組成よりもより高い電気導電性を有する請求項19記載の方法。
【請求項22】
集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法であって、
基板上に受けられるダマシン材料に複数の平行に向いているトレンチを形成し、前記トレンチは第1及び第2の対向するトレンチ側壁とその間の少なくともおよそ3Wmである最小幅とを具備し、ここでWmは前記トレンチ内で形成される一組の導電線の最小幅であり、各トレンチの前記第1のトレンチ側壁は各トレンチ内に形成される一組の導電線の第1のものの第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長く形成され、前記第2のトレンチ側壁は各トレンチ内に形成される一組の導電線の第2のものの第2の側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長く形成され、
各トレンチの前記第1及び第2のトレンチ側壁の間に拡がるように、各トレンチ内へ導電材料を蒸着し、
前記第1及び第2のトレンチの側壁間に縦方向に前記導電材料をエッチングし各トレンチ内に前記第1の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成し、そして各トレンチ内に前記第2の導電線の第2の側壁の縦方向輪郭を形成することから
なる方法。
【請求項23】
Wmは20ナノメートルより大きくない請求項22記載の方法。
【請求項24】
前記エッチングはマスクブロックの間の開口部を介して行なわれ、前記マスクブロックはそれぞれ前記トレンチの2つの直ちに隣接する間にそれぞれ個別に拡がると共に部分的にマスキングする請求項22記載の方法。
【請求項25】
前記エッチングは前記第1と第2の導電線が前記第1と第2の導電線の線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像に成るように形成する請求項22記載の方法。
【請求項26】
前記ダマシン材料を前記完成した集積回路の一部としての少なくとも一部が残る絶縁材料を具備するように形成する請求項22記載の方法。
【請求項27】
前記ダマシンを形成し半導体材料及び導電材料の少なくとも1つから成るように形成する請求項22記載の方法。
【請求項28】
集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法であって、
基板上に受けられるダマシン材料にトレンチを形成し、前記トレンチは前記ダマシン材料の縦方向に拡がる第1及び第2の対向するトレンチ側壁を有し、前記第1のトレンチ側壁は前記トレンチ内に形成される一組の導電線の第1のものの線第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長く形成され、前記第2のトレンチ側壁は前記トレンチ内に形成される一組の導電線の第2のものの第1の線側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長く形成され、
前記第1及び第2のトレンチ側壁間に拡がるように、前記トレンチ内へ導電材料を蒸着し、
前記トレンチ内で前記導電材料を凹ませて前記凹まされた導電材料の上に第1のトレンチ壁と第2のトレンチ壁を形成し前記第1のトレンチ壁と前記第2のトレンチ壁は前記ダマシン材料の高さ内で受けられて、
前記第1のトレンチ壁に対して第1のエッチングマスク及び前記第2のトレンチ壁に対して第2のエッチングマスクを形成し、
前記第1のエッチングマスクと前記第2のエッチングマスクをマスキングとして使って、前記第1及び第2のトレンチの側壁間に縦方向に前記導電材料をエッチングし前記トレンチ内に前記第1の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成し、そして前記トレンチ内に第2の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成することから
なる方法。
【請求項29】
前記第1のトレンチ壁は前記第1のトレンチ側壁の上部を備えるように形成され前記第2のトレンチ壁は前記第2のトレンチ側壁の上部を備えるように形成される請求項28記載の方法。
【請求項30】
前記第1及び第2のエッチングのマスクは相互結合リングから成るように形成される請求項28記載の方法。
【請求項31】
前記第1及び第2の導電線は前記導電材料の相互リングからなるように当初形成され、そして更に前記第1及び第2の導電線が相互接続されることから分離するように少なくとも2つの位置において前記第1の導電材料の前記リングを破断することからなる請求項28記載の方法。
【請求項32】
前記第1及び第2のエッチングマスクの各々の少なくとも大部分は前記完成した集積回路の一部として残る請求項28記載の方法。
【請求項33】
前記第1及び第2のエッチングマスクを形成することは、
前記凹みつけた後に前記トレンチの充填されるには十分ではない程度に残っている量に対してスペーサ形成層を蒸着し、
前記スペーサ形成層を異方性をもってエッチングして前記第1及び第2のエッチングマスクを形成し、それぞれ前記第1のトレンチ壁と前記第2のトレンチ壁に対して受けられる側壁スペーサからなる請求項28記載の方法。
【請求項34】
異方性エッチングは前記スペーサ形成層の上に受けるマスクなしに行なわれる請求項33記載の方法。
【請求項35】
前記第1のトレンチ壁は前記第1のトレンチ側壁の上部からなり、前記第2のトレンチ壁は前記第2のトレンチ側壁の上部からなるように形成される請求項33記載の方法。
【請求項36】
前記第1及び第2の導電線は前記導電材料の相互接続リングからなるように当初形成され、更に前記第1及び第2の導電線が相互させられることから分離するように少なくとも2つの位置において前記導電材料の前記リングを破断することからなる請求項33記載の方法。
【請求項37】
少なくとも前記第1及び第2のエッチングマスクのそれぞれの少なくとも大部分は前記完成された集積回路の一部として残る請求項33記載の方法。
【請求項38】
前記第1のトレンチ壁は前記第1のトレンチ側壁の上部からなるように形成され、前記第2のトレンチ壁は前記第2のトレンチ側壁の上部からなるように形成され、
前記第1及び第2のエッチングマスクの前記形成は、
前記凹みつけたあとでスペーサ形成層を前記トレンチの充填より少なく残っている量に蒸着し、
前記スペーサ形成層を異方性エッチングを行なって前記第1及び第2のエッチングマスクを形成してそれぞれ前記第1のトレンチ壁へと前記第2のトレンチ壁に対向するように受けられた側壁スペーサからなり、
前記第1及び第2の導電線は当初は前記導電材料の相互接続されたリングからなるように形成されそして更に前記第1及び第2の導電線が相互接続されることから分離されるように少なくとも2つの位置において前記導電材料の前記リングを破断することからなり、
前記第1及び第2のエッチングマスクのそれぞれの少なくとも大部分は前記完成された集積回路の一部として残る請求項28記載の方法。
【請求項39】
集積回路の製造において複数の平行導電線を形成する方法であって、
基板上に受けられるダマシン材料に平行に向いたトレンチを形成し、前記トレンチは第1及び第2の対向するトレンチ側壁とその間に少なくとも約3Wmである最小幅とを具備し、Wmは各トレンチ内に形成される一組の導電線の最小幅であり、前記第1と第2の対向するトレンチ壁は前記ダマシン材料の高さ方向に拡がり、各トレンチの前記第1のトレンチ側壁は各トエンチ内に形成された一組の導電線の第1のものの第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長く形成され、前記第2のトレンチ側壁は各トレンチ内に形成される一組の導電線の内の第2のものの第2の側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長く形成され、
各トレンチの前記第1及び第2のトレンチ側壁間に拡がるように、各トレンチ内で導電材料を蒸着し、
各トレンチ内で導電材料を凹ませて各トレンチ内で前記凹まされた導電材料の上に第1のトレンチ壁と第2のトレンチ壁を形成し、前記第1のトレンチ壁と第2のトレンチ壁は前記ダマシン材料の高さ内で受けられて、
前記第1のトレンチ壁に対して第1のエッチングマスク及び前記第2のトレンチ壁に対して第2のエッチングマスクを形成し、
前記第1のエッチングマスクと第2のエッチングマスクをマスキングとして使って、前記第1及び第2のトレンチの側壁間に縦方向に前記導電材料をエッチングし各トレンチ内に前記1つの導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成し、そして各トレンチ内に第2の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成することから
なる方法。
【請求項40】
前記第1のトレンチ壁は各トレンチの前記第1のトレンチ側壁の上部からなるように形成され前記第2のトレンチ壁は各トレンチの前記第2のトレンチ側壁の上部からなるように形成される請求項39記載の方法。
【請求項41】
前記第1及び第2のエッチングマスクを形成することは、
前記凹ませたあとに前記トレンチの各々のまだ充填されてない程度に残っている量にスペーサ形成層を蒸着し、
前記スペーサ形成層を異方性エッチングして前記第1、第2のエッチングマスクを形成してそれぞれ前記第1トレンチ壁及び第2トレンチ壁に対向して受けられる側壁スペーサからなるようにする請求項39記載の方法。
【請求項42】
前記第1及び第2のエッチングマスクは相互接続リングからなるように形成される請求項39記載の方法。
【請求項43】
前記第1及び第2の導電線ラインは各トレンチ内で前記導電線材料の相互接続リングからなるように当初形成されそしてさらに前記第1及び第2の導電線がお互いの各トレンチの中で相互接続されることから分離されるように少なくとも2つの位置で各トレンチ内において前記導伝材料の前記リングを破断することからなる請求項39記載の方法。
【請求項44】
前記第1及び第2のエッチングマスクの各々の少なくとも大部分は前記完成された集積回路の一部として残る請求項39記載の方法。
【請求項45】
集積回路の形成方法において1組の導電線を形成する方法であって、
基板の上に受けられたダマシン材料に対してトレンチを形成し、
導電線材料を前記ダマシン材料の上にそして前記トレンチを過充填するように前記トレンチ内に対して蒸着することと、
前記導電線材料を少なくとも前記ダマシン材料へと戻すように除去して前記トレンチ内に残っている前記導電材料の少なくともいくらかを残し、
前記トレンチ内において前記導電材料を縦方向にエッチングして、前記第1及び第2の導電線内の少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像になるように前記トレンチ内に第1及び第2の導電線を形成する方法。
【請求項46】
集積回路の製造において。導電線のアレイを形成する方法であって、
基板に受けられる複数の長い導電線を形成し、
アレイの横方向に亘って前記導電線の間に誘電体材料から成る第1と第2の交互の領域を設け、前記第1の領域は2つの直ちに隣接した導電線の間で固体絶縁材料内に受けられる単一の空隙を備え、前記第2の領域は2つの直ちに隣接する導電線の間の固体絶縁領域内に空隙空間が存在しないことによって少なくとも一部は特徴付けられることからなる方法。
【請求項47】
前記第1及び第2の領域で異なった時間に形成する請求項46記載の方法。
【請求項48】
前記第2の領域を形成したあとで前記第1の領域を形成する請求項47記載の方法。
【請求項49】
導電線のアレイからなる集積回路であって、
基板に受けられる複数の長い導電線と、
前記アレイに横方向に亘って前記導電線の間に受けられる誘電体材料からなる第1及び第2の交互の領域であって、前記第1の領域は前記導電線の直ちに隣接した2つのものの間で固体絶縁材料内に受けられる単一の空隙を備え、前記第2の領域は前記導電線の直ちに隣接する2つのものの前記導電線の間の固体絶縁領域内に空隙空間が存在しないことによって少なくとも一部は特徴付けられるものを備える集積回路。
【請求項50】
導電線のアレイから成る集積回路であって、
基板上に受け止められる複数の長い導電線であって、前記導電線は少なくともその繰り返しの組の長さの大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像となるような直ちに隣接する導電線の組を繰り返すことによって少なくとも一部分的には特徴付けられるものと、
前記アレイに横方向に亘って基板上に前記導電線の間に受けられる誘電体材料とから成る集積回路。
【請求項51】
前記誘電体材料はアレイに横方向に亘って導電線の間に受けられる第1及び第2の交互の領域から成り、前記第1の領域は前記導電線に直ちに隣接する2つの間の固体の絶縁材領内に受けられる単一の空隙から成り、第2の領域は前記導電線の直ちに隣接するものの2つの間の固体の絶縁材料内にいかなる空隙空間が存在しないことによって少なくとも特徴付けられる請求項50記載の集積回路。
【請求項52】
前記第1の領域はお互いにミラー像である前記直ちに隣接する導電線の間に各組と共に受けられる請求項50記載の集積回路。
【請求項1】
集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法であって、
基板上に受けられるダマシン材料にトレンチを形成し、前記トレンチは第1及び第2の対向するトレンチ側壁を有し、前記第1のトレンチ側壁は形成される複数の導電線の1つが第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長くされ、前記第2のトレンチ側壁は形成される複数の導電線の内の他の1つの第1の側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長くされ、
前記第1及び第2のトレンチの側壁の間に拡がるように、前記トレンチ内へ導電材料を蒸着し、
前記第1及び第2のトレンチの側壁間に縦方向に前記導電材料をエッチングして前記トレンチ内に前記1つの導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成し、そして前記トレンチ内に前記他の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成することから
なる方法。
【請求項2】
前記トレンチ内に二個以下の導電線を形成することから成る請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記1つ及び他の1つの導電線のそれぞれの中で縦方向の輪郭の間の最小の空間は20ナノメータより大きくない請求項1記載の方法。
【請求項4】
前記エッチングは前記1つの導電線と前記他の1つの導電線が、前記1つの導電線と前記他の1つの導電線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面において同じ形に成るように形成する請求項1記載の方法。
【請求項5】
前記エッチングは前記1つの導電線と前記他の1つの導電線が前記1つの導電線と前記他の導電線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像に成るように形成する請求項4記載の方法。
【請求項6】
前記導電材料は前記トレンチを過充填するように蒸着され前記導電材料のエッチングの前に前記導電材料を少なくとも前記ダマシン材料へ戻るように平坦化することから成る請求項1記載の方法。
【請求項7】
集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法であって、
基板上に受けられるダマシン材料にトレンチを形成し、前記トレンチは第1及び第2の対向するトレンチ側壁とその間に少なくとも約3Wmである最小幅とを具備しここでWmは形成される前記導電線の最小幅であり、前記第1のトレンチ側壁は形成される一組の導電線の線第1の方の第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長く形成され、前記第2のトレンチ側壁は形成される一組の導電線の第2の方の第1の線側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長く形成され、
前記第1及び第2のトレンチ側壁の間に拡がるように、前記トレンチ内へ導電材料を蒸着し、
前記第1及び第2のトレンチの側壁間に縦方向に前記導電材料をエッチングし前記トレンチ内に前記第1の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成し、そして前記トレンチ内に前記第2の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成することから
なる方法。
【請求項8】
前記トレンチの最小幅は約3Wmである請求項7記載の方法。
【請求項9】
前記集積回路はフォトリソグラフィを使って形成され、WmはFでありこのFは前記集積回路が製造される最小のフォトリソグラフィのフィーチャーサイズである請求項8記載の方法。
【請求項10】
前記集積回路はフォトリーソグラフィを使って形成され、WmはFより小でありこのFは前記集積回路が製造される最小のフォトリソグラフィのフィーチャーサイズである請求項8記載の方法。
【請求項11】
前記エッチングは前記第1と第2の導電線を、前記第1と第2の導電線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面において同じ形に成るように形成する請求項1記載の方法。
【請求項12】
前記トレンチ最小幅は約1.5PでありPは前記第1及び第2の導電線のピッチである請求項11記載の方法。
【請求項13】
前記エッチングは前記第1と第2の導電線を前記第1と第2の導電線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像に成るように形成する請求項11記載の方法。
【請求項14】
前記トレンチ最小幅は約3Wmである請求項11記載の方法。
【請求項15】
前記トレンチ最小横幅は約1.5PでありPは前記第1及び第2の導電線のピッチである請求項14記載の方法。
【請求項16】
前記エッチングは前記第1及び第2の導電線間の前記トレンチ内に空間を形成しさらに前記空間を誘電体材料で充填することから成る請求項7記載の方法。
【請求項17】
前記誘電体材料は前記第1及び第2の導電線の間の空隙を備える請求項16記載の方法。
【請求項18】
前記エッチングは前記第1及び第2の導電線の間の前記トレンチ内に空間を形成し、前記空間は横断面においてほぼWmと等しい請求項7記載の方法。
【請求項19】
前記トレンチ内における前記導電線材料は第1の組成から成る第1の導電線と前記導電線上に受けられる異なる第2の組成から成る導電線充填材料とから成る請求項7記載の方法。
【請求項20】
前記エッチングは前記第1及び第2の導電線のそれぞれを前記第1の組成の前記第1の側壁と前記第1の組成の底辺層を有するように形成し、前記エッチングは前記第2の組成である前記第1及び第2の導電線の各々の前記底辺層上に前記第2の側壁を形成することから成る請求項19記載の方法。
【請求項21】
第2の組成は前記第1の組成よりもより高い電気導電性を有する請求項19記載の方法。
【請求項22】
集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法であって、
基板上に受けられるダマシン材料に複数の平行に向いているトレンチを形成し、前記トレンチは第1及び第2の対向するトレンチ側壁とその間の少なくともおよそ3Wmである最小幅とを具備し、ここでWmは前記トレンチ内で形成される一組の導電線の最小幅であり、各トレンチの前記第1のトレンチ側壁は各トレンチ内に形成される一組の導電線の第1のものの第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長く形成され、前記第2のトレンチ側壁は各トレンチ内に形成される一組の導電線の第2のものの第2の側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長く形成され、
各トレンチの前記第1及び第2のトレンチ側壁の間に拡がるように、各トレンチ内へ導電材料を蒸着し、
前記第1及び第2のトレンチの側壁間に縦方向に前記導電材料をエッチングし各トレンチ内に前記第1の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成し、そして各トレンチ内に前記第2の導電線の第2の側壁の縦方向輪郭を形成することから
なる方法。
【請求項23】
Wmは20ナノメートルより大きくない請求項22記載の方法。
【請求項24】
前記エッチングはマスクブロックの間の開口部を介して行なわれ、前記マスクブロックはそれぞれ前記トレンチの2つの直ちに隣接する間にそれぞれ個別に拡がると共に部分的にマスキングする請求項22記載の方法。
【請求項25】
前記エッチングは前記第1と第2の導電線が前記第1と第2の導電線の線の長さの少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像に成るように形成する請求項22記載の方法。
【請求項26】
前記ダマシン材料を前記完成した集積回路の一部としての少なくとも一部が残る絶縁材料を具備するように形成する請求項22記載の方法。
【請求項27】
前記ダマシンを形成し半導体材料及び導電材料の少なくとも1つから成るように形成する請求項22記載の方法。
【請求項28】
集積回路の製造において複数の導電線を形成する方法であって、
基板上に受けられるダマシン材料にトレンチを形成し、前記トレンチは前記ダマシン材料の縦方向に拡がる第1及び第2の対向するトレンチ側壁を有し、前記第1のトレンチ側壁は前記トレンチ内に形成される一組の導電線の第1のものの線第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長く形成され、前記第2のトレンチ側壁は前記トレンチ内に形成される一組の導電線の第2のものの第1の線側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長く形成され、
前記第1及び第2のトレンチ側壁間に拡がるように、前記トレンチ内へ導電材料を蒸着し、
前記トレンチ内で前記導電材料を凹ませて前記凹まされた導電材料の上に第1のトレンチ壁と第2のトレンチ壁を形成し前記第1のトレンチ壁と前記第2のトレンチ壁は前記ダマシン材料の高さ内で受けられて、
前記第1のトレンチ壁に対して第1のエッチングマスク及び前記第2のトレンチ壁に対して第2のエッチングマスクを形成し、
前記第1のエッチングマスクと前記第2のエッチングマスクをマスキングとして使って、前記第1及び第2のトレンチの側壁間に縦方向に前記導電材料をエッチングし前記トレンチ内に前記第1の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成し、そして前記トレンチ内に第2の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成することから
なる方法。
【請求項29】
前記第1のトレンチ壁は前記第1のトレンチ側壁の上部を備えるように形成され前記第2のトレンチ壁は前記第2のトレンチ側壁の上部を備えるように形成される請求項28記載の方法。
【請求項30】
前記第1及び第2のエッチングのマスクは相互結合リングから成るように形成される請求項28記載の方法。
【請求項31】
前記第1及び第2の導電線は前記導電材料の相互リングからなるように当初形成され、そして更に前記第1及び第2の導電線が相互接続されることから分離するように少なくとも2つの位置において前記第1の導電材料の前記リングを破断することからなる請求項28記載の方法。
【請求項32】
前記第1及び第2のエッチングマスクの各々の少なくとも大部分は前記完成した集積回路の一部として残る請求項28記載の方法。
【請求項33】
前記第1及び第2のエッチングマスクを形成することは、
前記凹みつけた後に前記トレンチの充填されるには十分ではない程度に残っている量に対してスペーサ形成層を蒸着し、
前記スペーサ形成層を異方性をもってエッチングして前記第1及び第2のエッチングマスクを形成し、それぞれ前記第1のトレンチ壁と前記第2のトレンチ壁に対して受けられる側壁スペーサからなる請求項28記載の方法。
【請求項34】
異方性エッチングは前記スペーサ形成層の上に受けるマスクなしに行なわれる請求項33記載の方法。
【請求項35】
前記第1のトレンチ壁は前記第1のトレンチ側壁の上部からなり、前記第2のトレンチ壁は前記第2のトレンチ側壁の上部からなるように形成される請求項33記載の方法。
【請求項36】
前記第1及び第2の導電線は前記導電材料の相互接続リングからなるように当初形成され、更に前記第1及び第2の導電線が相互させられることから分離するように少なくとも2つの位置において前記導電材料の前記リングを破断することからなる請求項33記載の方法。
【請求項37】
少なくとも前記第1及び第2のエッチングマスクのそれぞれの少なくとも大部分は前記完成された集積回路の一部として残る請求項33記載の方法。
【請求項38】
前記第1のトレンチ壁は前記第1のトレンチ側壁の上部からなるように形成され、前記第2のトレンチ壁は前記第2のトレンチ側壁の上部からなるように形成され、
前記第1及び第2のエッチングマスクの前記形成は、
前記凹みつけたあとでスペーサ形成層を前記トレンチの充填より少なく残っている量に蒸着し、
前記スペーサ形成層を異方性エッチングを行なって前記第1及び第2のエッチングマスクを形成してそれぞれ前記第1のトレンチ壁へと前記第2のトレンチ壁に対向するように受けられた側壁スペーサからなり、
前記第1及び第2の導電線は当初は前記導電材料の相互接続されたリングからなるように形成されそして更に前記第1及び第2の導電線が相互接続されることから分離されるように少なくとも2つの位置において前記導電材料の前記リングを破断することからなり、
前記第1及び第2のエッチングマスクのそれぞれの少なくとも大部分は前記完成された集積回路の一部として残る請求項28記載の方法。
【請求項39】
集積回路の製造において複数の平行導電線を形成する方法であって、
基板上に受けられるダマシン材料に平行に向いたトレンチを形成し、前記トレンチは第1及び第2の対向するトレンチ側壁とその間に少なくとも約3Wmである最小幅とを具備し、Wmは各トレンチ内に形成される一組の導電線の最小幅であり、前記第1と第2の対向するトレンチ壁は前記ダマシン材料の高さ方向に拡がり、各トレンチの前記第1のトレンチ側壁は各トエンチ内に形成された一組の導電線の第1のものの第1の側壁の縦方向輪郭から成るように縦方向に長く形成され、前記第2のトレンチ側壁は各トレンチ内に形成される一組の導電線の内の第2のものの第2の側壁の縦方向の輪郭から成るように縦方向に長く形成され、
各トレンチの前記第1及び第2のトレンチ側壁間に拡がるように、各トレンチ内で導電材料を蒸着し、
各トレンチ内で導電材料を凹ませて各トレンチ内で前記凹まされた導電材料の上に第1のトレンチ壁と第2のトレンチ壁を形成し、前記第1のトレンチ壁と第2のトレンチ壁は前記ダマシン材料の高さ内で受けられて、
前記第1のトレンチ壁に対して第1のエッチングマスク及び前記第2のトレンチ壁に対して第2のエッチングマスクを形成し、
前記第1のエッチングマスクと第2のエッチングマスクをマスキングとして使って、前記第1及び第2のトレンチの側壁間に縦方向に前記導電材料をエッチングし各トレンチ内に前記1つの導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成し、そして各トレンチ内に第2の導電線の第2の側壁の縦方向の輪郭を形成することから
なる方法。
【請求項40】
前記第1のトレンチ壁は各トレンチの前記第1のトレンチ側壁の上部からなるように形成され前記第2のトレンチ壁は各トレンチの前記第2のトレンチ側壁の上部からなるように形成される請求項39記載の方法。
【請求項41】
前記第1及び第2のエッチングマスクを形成することは、
前記凹ませたあとに前記トレンチの各々のまだ充填されてない程度に残っている量にスペーサ形成層を蒸着し、
前記スペーサ形成層を異方性エッチングして前記第1、第2のエッチングマスクを形成してそれぞれ前記第1トレンチ壁及び第2トレンチ壁に対向して受けられる側壁スペーサからなるようにする請求項39記載の方法。
【請求項42】
前記第1及び第2のエッチングマスクは相互接続リングからなるように形成される請求項39記載の方法。
【請求項43】
前記第1及び第2の導電線ラインは各トレンチ内で前記導電線材料の相互接続リングからなるように当初形成されそしてさらに前記第1及び第2の導電線がお互いの各トレンチの中で相互接続されることから分離されるように少なくとも2つの位置で各トレンチ内において前記導伝材料の前記リングを破断することからなる請求項39記載の方法。
【請求項44】
前記第1及び第2のエッチングマスクの各々の少なくとも大部分は前記完成された集積回路の一部として残る請求項39記載の方法。
【請求項45】
集積回路の形成方法において1組の導電線を形成する方法であって、
基板の上に受けられたダマシン材料に対してトレンチを形成し、
導電線材料を前記ダマシン材料の上にそして前記トレンチを過充填するように前記トレンチ内に対して蒸着することと、
前記導電線材料を少なくとも前記ダマシン材料へと戻すように除去して前記トレンチ内に残っている前記導電材料の少なくともいくらかを残し、
前記トレンチ内において前記導電材料を縦方向にエッチングして、前記第1及び第2の導電線内の少なくとも大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像になるように前記トレンチ内に第1及び第2の導電線を形成する方法。
【請求項46】
集積回路の製造において。導電線のアレイを形成する方法であって、
基板に受けられる複数の長い導電線を形成し、
アレイの横方向に亘って前記導電線の間に誘電体材料から成る第1と第2の交互の領域を設け、前記第1の領域は2つの直ちに隣接した導電線の間で固体絶縁材料内に受けられる単一の空隙を備え、前記第2の領域は2つの直ちに隣接する導電線の間の固体絶縁領域内に空隙空間が存在しないことによって少なくとも一部は特徴付けられることからなる方法。
【請求項47】
前記第1及び第2の領域で異なった時間に形成する請求項46記載の方法。
【請求項48】
前記第2の領域を形成したあとで前記第1の領域を形成する請求項47記載の方法。
【請求項49】
導電線のアレイからなる集積回路であって、
基板に受けられる複数の長い導電線と、
前記アレイに横方向に亘って前記導電線の間に受けられる誘電体材料からなる第1及び第2の交互の領域であって、前記第1の領域は前記導電線の直ちに隣接した2つのものの間で固体絶縁材料内に受けられる単一の空隙を備え、前記第2の領域は前記導電線の直ちに隣接する2つのものの前記導電線の間の固体絶縁領域内に空隙空間が存在しないことによって少なくとも一部は特徴付けられるものを備える集積回路。
【請求項50】
導電線のアレイから成る集積回路であって、
基板上に受け止められる複数の長い導電線であって、前記導電線は少なくともその繰り返しの組の長さの大部分に沿って横断面においてお互いにミラー像となるような直ちに隣接する導電線の組を繰り返すことによって少なくとも一部分的には特徴付けられるものと、
前記アレイに横方向に亘って基板上に前記導電線の間に受けられる誘電体材料とから成る集積回路。
【請求項51】
前記誘電体材料はアレイに横方向に亘って導電線の間に受けられる第1及び第2の交互の領域から成り、前記第1の領域は前記導電線に直ちに隣接する2つの間の固体の絶縁材領内に受けられる単一の空隙から成り、第2の領域は前記導電線の直ちに隣接するものの2つの間の固体の絶縁材料内にいかなる空隙空間が存在しないことによって少なくとも特徴付けられる請求項50記載の集積回路。
【請求項52】
前記第1の領域はお互いにミラー像である前記直ちに隣接する導電線の間に各組と共に受けられる請求項50記載の集積回路。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【公表番号】特表2012−526382(P2012−526382A)
【公表日】平成24年10月25日(2012.10.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−509824(P2012−509824)
【出願日】平成22年4月9日(2010.4.9)
【国際出願番号】PCT/US2010/030583
【国際公開番号】WO2010/129137
【国際公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【出願人】(595168543)マイクロン テクノロジー, インク. (444)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年10月25日(2012.10.25)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年4月9日(2010.4.9)
【国際出願番号】PCT/US2010/030583
【国際公開番号】WO2010/129137
【国際公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【出願人】(595168543)マイクロン テクノロジー, インク. (444)
【Fターム(参考)】
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