本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，并且具體地涉及通孔和金屬布線(xiàn)結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體工業(yè)在追求更高的器件密度、更高的性能和更低的成本的過(guò)程中進(jìn)入納米技術(shù)工藝節(jié)點(diǎn)，來(lái)自制造和設(shè)計(jì)問(wèn)題的挑戰(zhàn)已經(jīng)引起了金屬布線(xiàn)和連接上布線(xiàn)和下布線(xiàn)的通孔的更緊密布置的發(fā)展。具體地，隨著通孔和金屬布線(xiàn)的尺寸變得更小，接觸電阻變得更大，并且電遷移問(wèn)題變得更加嚴(yán)峻。相應(yīng)地，需要器件和用于制造高密度通孔和金屬布線(xiàn)結(jié)構(gòu)的方法的改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：在半導(dǎo)體襯底上方形成在第一方向上延伸的多條下部導(dǎo)線(xiàn)；在所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)上面形成絕緣層；通過(guò)在所述絕緣層中形成第一開(kāi)口并且用導(dǎo)電材料填充所述第一開(kāi)口來(lái)形成多個(gè)第一通孔；通過(guò)在所述絕緣層中形成第二開(kāi)口并且用導(dǎo)電材料填充所述第二開(kāi)口來(lái)形成多個(gè)第二通孔；形成在與所述第一方向相交的第二方向上延伸的并且連接至所述多個(gè)第一通孔的多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)；以及形成在所述第二方向上延伸的并且連接至所述多個(gè)第二通孔的多條第二上部導(dǎo)線(xiàn)，其中：通過(guò)單獨(dú)的圖案化操作實(shí)施形成所述多個(gè)第一通孔和形成所述多個(gè)第二通孔，在形成所述第一開(kāi)口以及形成所述第二開(kāi)口的至少一個(gè)中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分暴露于至少一個(gè)開(kāi)口中，從而使得至少一個(gè)通孔連接所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)以及所述多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)或所述多條第二上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)，所述多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)和所述多條第二上部導(dǎo)線(xiàn)在所述第一方向上交替地布置為具有第一間距，以及所述多個(gè)第一通孔在所述第一方向上設(shè)置為具有第二間距，所述第二間距是所述第一間距的兩倍。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：多條下部導(dǎo)線(xiàn)，位于半導(dǎo)體襯底上面并且在第一方向上延伸；絕緣層，位于所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)上面；多條上部導(dǎo)線(xiàn)，位于所述絕緣層和所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)上面并且在與所述第一方向相交的第二方向上延伸；以及多個(gè)通孔，在所述絕緣層中形成用導(dǎo)電材料填充，其中：所述多條上部導(dǎo)線(xiàn)在所述第一方向上布置為具有第一間距，所述多個(gè)通孔包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的至少一個(gè)通孔連接所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)和所述多條上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)，以及所述第一通孔在所述第一方向上的平均寬度與所述第二通孔在所述第一方向上的平均寬度不同。

本發(fā)明的又一實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：多條下部導(dǎo)線(xiàn)，位于半導(dǎo)體襯底上面并且在第一方向上延伸，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)包括第一下部導(dǎo)線(xiàn)以及在與所述第一方向相交的第二方向上鄰近于所述第一下部導(dǎo)線(xiàn)的第二下部導(dǎo)線(xiàn)；第一絕緣層，位于所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)上面；多條上部導(dǎo)線(xiàn)，位于所述第一絕緣層和所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)上面并且在所述第二方向上延伸，所述多條上部導(dǎo)線(xiàn)包括第一上部導(dǎo)線(xiàn)；以及多個(gè)通孔，在所述絕緣層中形成用導(dǎo)電材料填充，所述多個(gè)通孔包括第一通孔，其中：所述第一通孔連接所述第一下部導(dǎo)線(xiàn)和所述第二下部導(dǎo)線(xiàn)以及所述第一上部導(dǎo)線(xiàn)，以及與所述第一下部導(dǎo)線(xiàn)和所述第二下部導(dǎo)線(xiàn)的最上部分相比，在所述第一通孔中填充的所述導(dǎo)電材料的最下部分更接近所述半導(dǎo)體襯底。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述可最佳理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制并且僅用于說(shuō)明的目的。實(shí)際上，為了清楚的討論，各個(gè)部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1a是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性布局結(jié)構(gòu)，并且圖1b是對(duì)應(yīng)于圖1a的線(xiàn)x1-x1的半導(dǎo)體器件的示例性截面圖。

圖2a是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示出制造半導(dǎo)體器件的方法的示例性流程圖，并且圖2b示出了示出兩個(gè)單獨(dú)的圖案化操作的概念圖。

圖3a至圖3d是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的示例性布局結(jié)構(gòu)。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性平面圖。

圖5至圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處于各個(gè)制造階段的半導(dǎo)體器件的示例性截面圖。

具體實(shí)施方式

以下公開(kāi)內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗?。下面描述了組件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸形成的實(shí)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可以不直接接觸的實(shí)例。此外，本發(fā)明可在各個(gè)實(shí)施例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

圖1a是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性布局結(jié)構(gòu)，并且圖1b是根據(jù)圖1a的線(xiàn)x1-x1的半導(dǎo)體器件的示例性截面圖。

在圖1a中，設(shè)置在半導(dǎo)體襯底(未示出)上方的下部導(dǎo)線(xiàn)10、11在y方向上延伸并且在x方向上彼此平行布置。在一個(gè)實(shí)施例中，下部導(dǎo)線(xiàn)10、11在x方向上布置為具有間距p0，并且在其它實(shí)施例中，下部導(dǎo)線(xiàn)10、11布置為具有各個(gè)間距。

下部導(dǎo)線(xiàn)10、11可以是晶體管的金屬布線(xiàn)或柵電極或源極/漏極電極，或任何它們的組合，并且例如，可以由導(dǎo)電材料(諸如鋁、鋁合金、銅、銅合金、鎳、鎳合金、鈦、鈦合金、鉭、鉭合金、鎢、鎢合金、錫、錫合金、銀、銀合金、金、金合金和它們的組合)的一層或多層制成。在一些實(shí)施例中，下部導(dǎo)線(xiàn)10、11由諸如多晶硅、單晶硅、sige或鍺的半導(dǎo)體材料制成。

包括第一上部導(dǎo)線(xiàn)20和第二上部導(dǎo)線(xiàn)25的上部導(dǎo)線(xiàn)布置在下部導(dǎo)線(xiàn)上方，其中，一層或多層絕緣(介電)材料插入在它們之間。例如，上部導(dǎo)線(xiàn)由導(dǎo)電材料(諸如鋁、鋁合金、銅、銅合金、鎳、鎳合金、鈦、鈦合金、鉭、鉭合金、鎢、鎢合金、錫、錫合金、銀、銀合金、金、金合金和它們的組合)的一層或多層制成。

在一些實(shí)施例中，第一上部導(dǎo)線(xiàn)20在x方向上延伸并且彼此平行布置為具有間距p2，并且第二上部導(dǎo)線(xiàn)25在x方向上延伸并且彼此平行布置為具有間距p2。相應(yīng)的第一上部導(dǎo)線(xiàn)和第二上部導(dǎo)線(xiàn)在y方向上交替地布置，并且作為整體，上部導(dǎo)線(xiàn)布置為具有間距p1，其中，p2＝2×p1。

在圖1a中，也設(shè)置了通孔30。通孔30連接下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)10、11以及上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)(例如，一條第一上部導(dǎo)線(xiàn)20)。用一層或多層導(dǎo)電材料(諸如鋁、鋁合金、銅、銅合金、鎳、鎳合金、鈦、鈦合金、鉭、鉭合金、鎢、鎢合金、錫、錫合金、銀、銀合金、金、金合金和它們的組合)填充通孔30。用于通孔的材料可以與用于下部導(dǎo)線(xiàn)和/或上部導(dǎo)線(xiàn)的材料相同或不同。

在一些實(shí)施例中，在平面圖中，通孔30在x方向上的長(zhǎng)度在從約25nm至約75nm的范圍，并且通孔30在y方向上的寬度在從約10nm至約30nm的范圍。

第一上部導(dǎo)線(xiàn)20和第二上部導(dǎo)線(xiàn)25不是由圖案化操作(例如，光刻和蝕刻)的相同的步驟制造而是由圖案化操作的不同步驟制造的。應(yīng)該注意，用于第一上部導(dǎo)線(xiàn)20和第二上部導(dǎo)線(xiàn)25的圖案化條件(例如，用于光刻和/或蝕刻的方法)可以是相同的，或彼此不同。

在圖1b的截面圖中，形成嵌入在第一絕緣層40內(nèi)的下部導(dǎo)線(xiàn)10、11，并且形成嵌入在第二絕緣層50內(nèi)的通孔30。此外，在一些實(shí)施例中，用作蝕刻停止層的第三絕緣層60也設(shè)置在第一絕緣層40和第二絕緣層50之間。

第一絕緣層40和第二絕緣層50分別由絕緣材料(諸如氧化硅基材料、氮化硅基材料、氟摻雜的硅酸鹽玻璃(fsg)、硼氟摻雜的硅酸鹽玻璃(bpsg)和低k介電材料)的一層或多層制成。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅基材料的一層或多層用作第一絕緣層40和第二絕緣層50。

第三絕緣層60由絕緣材料(諸如氧化硅基材料、氮化硅基材料、氟摻雜的硅酸鹽玻璃(fsg)、硼氟摻雜的硅酸鹽玻璃(bpsg)和低k介電材料)的一層或多層制成。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅基材料的一層或多層用作第一絕緣層40和第二絕緣層50。選擇第三絕緣層60，從而使得蝕刻第二絕緣層50期間的蝕刻選擇性足夠高。在一個(gè)實(shí)施例中，氮化硅基材料的一層或多層用作第三絕緣層60。在一些實(shí)施例中，第三絕緣層60的厚度在從約1nm至約30nm的范圍內(nèi)。

在一些實(shí)施例中，下部導(dǎo)線(xiàn)是設(shè)置在第n個(gè)(n是自然數(shù))金屬布線(xiàn)層中的金屬布線(xiàn)，并且上部導(dǎo)線(xiàn)是設(shè)置在第n+1個(gè)金屬布線(xiàn)層中的金屬布線(xiàn)。在其它實(shí)施例中，下部導(dǎo)線(xiàn)包括連接至晶體管的柵極的線(xiàn)以及連接至晶體管的源極或漏極的線(xiàn)，并且在這種情況下，上部導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)設(shè)置在第一金屬布線(xiàn)層中的通孔連接至這些線(xiàn)并且連接至電源線(xiàn)。

圖2a是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示出制造半導(dǎo)體器件的方法的示例性流程圖。

在圖2a的s1中，在半導(dǎo)體襯底上方形成下部導(dǎo)線(xiàn)10、11?？梢酝ㄟ^(guò)沉積導(dǎo)電層并且圖案化導(dǎo)電層來(lái)形成下部導(dǎo)線(xiàn)10、11?？梢圆捎描偳豆に囆纬上虏繉?dǎo)線(xiàn)。在s2中，例如，通過(guò)使用化學(xué)汽相沉積(cvd)形成位于下部導(dǎo)線(xiàn)上面的作為層間介電(ild)層的第一絕緣層(例如，40)。

在s3中，形成第一通孔和第一上部導(dǎo)線(xiàn)。可以通過(guò)使用雙鑲嵌工藝形成第一通孔和第一上部導(dǎo)線(xiàn)，其中，在第一絕緣層上方形成第二絕緣層，圖案化第二絕緣層以形成用于通孔和上部導(dǎo)線(xiàn)的開(kāi)口，用導(dǎo)電材料填充開(kāi)口，并且實(shí)施諸如化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)的平坦化工藝。此處，在形成第一開(kāi)口中，下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分可以暴露于至少一個(gè)開(kāi)口中，從而使得至少一個(gè)通孔連接下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)和第一上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)。

在形成第一通孔和第一上部導(dǎo)線(xiàn)之后，在s4中，例如，通過(guò)使用雙鑲嵌工藝形成第二通孔和第二上部導(dǎo)線(xiàn)。此處，在形成第二開(kāi)口中，下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分可以暴露于至少一個(gè)開(kāi)口中，從而使得至少一個(gè)通孔連接下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)和第一上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)。

可選地，在其它實(shí)施例中，通過(guò)單獨(dú)的圖案化工藝在第一絕緣材料中形成第一通孔和第二通孔之后，在第一通孔以及第二通孔和第一絕緣層上方形成第二絕緣層，并且之后，通過(guò)單獨(dú)的圖案化工藝形成第一上部導(dǎo)線(xiàn)和第二上部導(dǎo)線(xiàn)。

不論哪種情況，在形成第一開(kāi)口和形成第二開(kāi)口的至少一個(gè)中，下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分暴露于至少一個(gè)開(kāi)口中，并且至少一個(gè)通孔連接下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)和第一上部導(dǎo)線(xiàn)或第二上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)。

在上述制造操作中，第一通孔(以及第一上部導(dǎo)線(xiàn))和第二通孔(以及第二上部導(dǎo)線(xiàn))由包括光刻和干蝕刻的單獨(dú)的圖案化操作制造。兩個(gè)部件(例如，通孔或線(xiàn))之間的距離(最小間隔)由光刻工藝的分辨率極限r(nóng)限制，并且多個(gè)圖案的間距通常設(shè)置為接近r。

當(dāng)僅用一個(gè)光刻操作制造多個(gè)圖案時(shí)，圖案的間距p接近r并且不會(huì)小于r(見(jiàn)圖2b(1))。相反，當(dāng)使用兩個(gè)單獨(dú)的光刻操作并且圖案彼此布置為偏移0.5p時(shí)(見(jiàn)圖2b(2))，每個(gè)光刻操作中的圖案的間距p可以設(shè)置為更接近r。相應(yīng)地，產(chǎn)生的圖案可以具有更接近0.5r的間距pr(見(jiàn)圖2b(3))。應(yīng)該注意，由于對(duì)準(zhǔn)誤差或一些工藝的變化，產(chǎn)生的圖案可能不會(huì)具有精確的恒定間距pr。在這種情況下，間距pr的變化(例如，用于10測(cè)量點(diǎn)的3σ)可以等于或小于0.1p，并且如果間距pr的變化等于或小于約0.1p，產(chǎn)生的圖案具有基本相等的間距。

圖3a至圖3d是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的示例性布局結(jié)構(gòu)。在這些圖中，通過(guò)單獨(dú)的圖案化工藝從第二通孔202、204、206、208、210、212和214形成第一通孔102、104、106、108、110、112和114。如這些圖所示，第一通孔和/或第二通孔的至少一個(gè)將下部導(dǎo)線(xiàn)10的三條或更多線(xiàn)連接至一條上部導(dǎo)線(xiàn)。此外，第一通孔的兩個(gè)或多個(gè)通孔或第二通孔的兩個(gè)或多個(gè)通孔可以布置至一條第一上部導(dǎo)線(xiàn)或一條第二上部導(dǎo)線(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一通孔和/或第二通孔的一個(gè)僅連接下部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)并且僅連接上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)。在一些實(shí)施例中，至少一條上部(或下部)導(dǎo)線(xiàn)沒(méi)有通過(guò)任何通孔連接至下部(上部)導(dǎo)線(xiàn)。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性平面圖。在圖4中，示出的第一通孔和第二通孔是連接至兩條下部導(dǎo)線(xiàn)10的所有通孔。由于光刻和蝕刻工藝，第一通孔和第二通孔的形狀變成伸長(zhǎng)的或圓化的矩形或橢圓，即使原始設(shè)計(jì)300是矩形。如上所述，通過(guò)單獨(dú)的圖案化操作形成第一通孔和第二通孔。相應(yīng)地，由于工藝變化，即使第一通孔和第二通孔具有相同的設(shè)計(jì)圖案300，第一通孔100的平均寬度與第二通孔200的平均寬度也不同。從通孔的中心處測(cè)量寬度w1和w2，并且從多于5個(gè)通孔計(jì)算平均寬度，可以在掃描電鏡(sem)的相同視野范圍內(nèi)。當(dāng)?shù)谝煌?00的平均寬度與第二通孔200的平均寬度之間的差等于或多于0.1w(w是所有通孔的平均寬度)時(shí)，則確定第一通孔100的平均寬度與第二通孔200的平均寬度不同。

圖5至圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的處于各個(gè)制造階段的半導(dǎo)體器件的示例性截面圖。圖5至圖8示出了使用雙鑲嵌工藝的用于制造第一通孔和第一上部導(dǎo)線(xiàn)(或第二通孔和第二上部導(dǎo)線(xiàn))的操作。在這些圖中，為了簡(jiǎn)便的目的，可以省略一些層/部件。應(yīng)該明白，在由這些圖示出的工藝之前、期間和之后可以提供額外的操作，并且對(duì)于方法的額外的實(shí)施例，可以替換或消除以下描述的一些操作?？梢曰Q操作/工藝的順序。

如圖5所示，下部導(dǎo)線(xiàn)10、11設(shè)置在半導(dǎo)體襯底1上方。絕緣層2可以設(shè)置在襯底1和下部導(dǎo)線(xiàn)10、11之間。圖6和圖7中省略了襯底1和絕緣層2。

在第一絕緣層40和下部導(dǎo)線(xiàn)10、11上方形成第二絕緣層50。如圖5所示，蝕刻停止層60插入在第一絕緣層和第二絕緣層之間。

如圖6所示，例如，通過(guò)使用光刻和干蝕刻工藝在第二絕緣層50中形成用于通孔的開(kāi)口70和用于上部導(dǎo)線(xiàn)的開(kāi)口75。此處，第二絕緣層50的蝕刻基本停止在蝕刻停止層60處。

之后，如圖7所示，通過(guò)干和/或濕蝕刻去除暴露于開(kāi)口70的底部中的蝕刻停止層60。由于在蝕刻操作之后和/或形成金屬材料之前的蝕刻操作和/或清洗操作，輕微地蝕刻了開(kāi)口70的底面(即，第一絕緣層40的上表面45)。從如圖7所示的下部導(dǎo)線(xiàn)10、11的最上部分的水平測(cè)量的上表面45的最下部分的深度d1在從約3nm至約30nm的范圍內(nèi)。

下一步，如圖8所示，在開(kāi)口70和75中形成的一層或多層金屬材料。

如圖8所示，與下部導(dǎo)線(xiàn)10的最上部分相比，在開(kāi)口70(通孔)中填充的導(dǎo)電材料的最下部分更接近半導(dǎo)體襯底1。換句話(huà)說(shuō)，襯底1的表面和下部導(dǎo)線(xiàn)10的最上部分之間的距離d2大于襯底1的表面和通孔的最下部分之間的距離d3。如圖8所示，通孔的最下部分位于連接至通孔的兩條鄰近的下部導(dǎo)線(xiàn)之間。此外，蝕刻停止層60沒(méi)有存在于位于連接至通孔的兩條鄰近的下部導(dǎo)線(xiàn)之間的通孔下方。下部導(dǎo)線(xiàn)10的最上部分位于由蝕刻停止層60或第二絕緣層50覆蓋的部分處。

在上述實(shí)施例中，對(duì)于第一通孔/上部導(dǎo)線(xiàn)和第二通孔/上部導(dǎo)線(xiàn)采用兩個(gè)單獨(dú)的圖案化操作。然而，對(duì)于三個(gè)或更多組的通孔和上部導(dǎo)線(xiàn)可能采用三個(gè)或更多圖案化操作。

此處描述的各個(gè)實(shí)施例或?qū)嵗峁┝顺浆F(xiàn)有技術(shù)的若干優(yōu)勢(shì)。例如，在本發(fā)明中，由于一個(gè)通孔連接兩條或更多下部導(dǎo)線(xiàn)和一條上部導(dǎo)線(xiàn)，因此可以減小接觸電阻，并且可以獲得更高的設(shè)計(jì)靈活性。此外，通過(guò)使用多個(gè)圖案化操作，可以獲得更高密度的布線(xiàn)/通孔結(jié)構(gòu)。

應(yīng)該明白，不是所有的優(yōu)勢(shì)都已經(jīng)在此處討論，沒(méi)有特定的優(yōu)勢(shì)對(duì)所有實(shí)施例或?qū)嵗际切枰模⑶移渌菍?shí)施例或?qū)嵗梢蕴峁┎煌膬?yōu)勢(shì)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括以下操作。在半導(dǎo)體襯底上方形成在第一方向上延伸的多條下部導(dǎo)線(xiàn)。在多條下部導(dǎo)線(xiàn)上面形成絕緣層。通過(guò)在絕緣層中形成第一開(kāi)口并且用導(dǎo)電材料填充第一開(kāi)口來(lái)形成多個(gè)第一通孔。通過(guò)在絕緣層中形成第二開(kāi)口并且用導(dǎo)電材料填充第二開(kāi)口來(lái)形成多個(gè)第二通孔。形成多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)。多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)在與第一方向相交的第二方向上延伸并且連接至多個(gè)第一通孔。形成多條第二上部導(dǎo)線(xiàn)。多條第二上部導(dǎo)線(xiàn)在第二方向上延伸并且連接至多個(gè)第二通孔。通過(guò)單獨(dú)的圖案化操作實(shí)施形成多個(gè)第一通孔和形成多個(gè)第二通孔。在形成第一開(kāi)口和形成第二開(kāi)口的至少一個(gè)中，在至少一個(gè)開(kāi)口中暴露多條下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分，從而使得至少一個(gè)通孔連接多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)和多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)或多條第二上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)。多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)和多條第二上部導(dǎo)線(xiàn)在第一方向上交替地布置為具有第一間距。多個(gè)第一通孔在第一方向上設(shè)置為具有第二間距，第二間距是第一間距的兩倍。

在上述方法中，其中，所述多個(gè)第二通孔在所述第一方向上設(shè)置為具有所述第二間距。

在上述方法中，其中，所述多個(gè)第二通孔在所述第一方向上設(shè)置為具有所述第二間距，所述多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)在所述第一方向上布置為具有所述第二間距，以及所述多條第二上部導(dǎo)線(xiàn)在所述第一方向上布置為具有所述第二間距。

在上述方法中，其中，通過(guò)第一雙鑲嵌工藝形成所述多個(gè)第一通孔和所述多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)，以及通過(guò)第二雙鑲嵌工藝形成所述多個(gè)第二通孔和所述多條第二上部導(dǎo)線(xiàn)。

在上述方法中，其中，所述多個(gè)第一通孔和所述多個(gè)第二通孔具有相同的設(shè)計(jì)圖案，以及所述多個(gè)第一通孔在所述第一方向上的平均寬度與所述多個(gè)第二通孔在所述第一方向上的平均寬度不同。

在上述方法中，其中，在形成所述第一開(kāi)口中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分暴露于所述第一開(kāi)口的至少一個(gè)中，從而使得所述多個(gè)第一通孔的至少一個(gè)連接所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)，以及在形成所述第二開(kāi)口中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分暴露于所述第二開(kāi)口的至少一個(gè)中，從而使得所述多個(gè)第二通孔的至少一個(gè)連接所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)。

在上述方法中，其中，在形成所述第一開(kāi)口中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分暴露于所述第一開(kāi)口的至少一個(gè)中，從而使得所述多個(gè)第一通孔的至少一個(gè)連接所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)，以及在形成所述第二開(kāi)口中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分暴露于所述第二開(kāi)口的至少一個(gè)中，從而使得所述多個(gè)第二通孔的至少一個(gè)連接所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)，所述多個(gè)第一通孔或所述多個(gè)第二通孔的至少一個(gè)通孔僅連接所述下部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)并且僅連接所述多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)或所述多條第二上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)。

在上述方法中，其中，在形成所述第一開(kāi)口中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分暴露于所述第一開(kāi)口的至少一個(gè)中，從而使得所述多個(gè)第一通孔的至少一個(gè)連接所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)，以及在形成所述第二開(kāi)口中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分暴露于所述第二開(kāi)口的至少一個(gè)中，從而使得所述多個(gè)第二通孔的至少一個(gè)連接所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)，形成所述絕緣層包括形成第一絕緣層、位于所述第一絕緣層上方的第二絕緣層以及位于所述第二絕緣層上方的第三絕緣層，形成所述第一開(kāi)口包括：圖案化所述第三絕緣層直至暴露所述第二絕緣層；以及蝕刻暴露的第二絕緣層，從而使得暴露所述下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分，以及在蝕刻所述暴露的第二絕緣層中，蝕刻所述第一絕緣層的上部的部分。

在上述方法中，其中，在形成所述第一開(kāi)口中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分暴露于所述第一開(kāi)口的至少一個(gè)中，從而使得所述多個(gè)第一通孔的至少一個(gè)連接所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)，以及在形成所述第二開(kāi)口中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分暴露于所述第二開(kāi)口的至少一個(gè)中，從而使得所述多個(gè)第二通孔的至少一個(gè)連接所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)，形成所述絕緣層包括形成第一絕緣層、位于所述第一絕緣層上方的第二絕緣層以及位于所述第二絕緣層上方的第三絕緣層，形成所述第一開(kāi)口包括：圖案化所述第三絕緣層直至暴露所述第二絕緣層；以及蝕刻暴露的第二絕緣層，從而使得暴露所述下部導(dǎo)線(xiàn)的兩條線(xiàn)的至少部分，以及在蝕刻所述暴露的第二絕緣層中，蝕刻所述第一絕緣層的上部的部分，在所述第一開(kāi)口中填充所述導(dǎo)電材料之后，與所述下部導(dǎo)線(xiàn)的所述兩條線(xiàn)的所述至少部分的最上部分相比，暴露所述下部導(dǎo)線(xiàn)的所述兩條線(xiàn)的所述至少部分的所述第一開(kāi)口中填充的所述導(dǎo)電材料的最下部分更接近所述半導(dǎo)體襯底。

在上述方法中，其中：在形成所述多個(gè)第一通孔之后，形成所述多條第一上部導(dǎo)線(xiàn)，在形成所述第一上部導(dǎo)線(xiàn)之后，形成所述多個(gè)第二通孔，以及在形成所述多個(gè)第二通孔之后，形成所述多個(gè)第二上部導(dǎo)線(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，半導(dǎo)體器件包括位于半導(dǎo)體襯底上面并且在第一方向上延伸的多條下部導(dǎo)線(xiàn)、位于多條下部導(dǎo)線(xiàn)上面的絕緣層、位于絕緣層和下部導(dǎo)線(xiàn)上面并且在與第一方向相交的第二方向上延伸的多條上部導(dǎo)線(xiàn)以及在絕緣層中形成的用導(dǎo)電材料填充的多個(gè)通孔。多條上部導(dǎo)線(xiàn)在第一方向上布置為具有第一間距。多個(gè)通孔包括第一通孔和第二通孔。第一通孔的至少一個(gè)通孔連接多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)和多條上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)。第一通孔的第一方向上的平均寬度與第二通孔的第一方向上的平均寬度不同。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中：所述第一通孔在所述第一方向上設(shè)置為具有第二間距，所述第二間距是所述第一間距的兩倍，以及所述第二通孔在所述第一方向上設(shè)置為具有所述第二間距。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中：每個(gè)所述第一通孔均連接至所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)的至少兩條線(xiàn)，兩個(gè)或更多所述第一通孔連接至所述多條上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述第一通孔或所述第二通孔的至少一個(gè)通孔僅連接所述下部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)并且僅連接所述多條上部導(dǎo)線(xiàn)的一條線(xiàn)。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)包括連接至晶體管的柵極的第一線(xiàn)和連接至所述晶體管的源極或漏極的第二線(xiàn)，以及所述第一線(xiàn)和所述第二線(xiàn)經(jīng)由至少一個(gè)通孔連接至所述多條上部導(dǎo)線(xiàn)的一條。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述多條下部導(dǎo)線(xiàn)包括連接至晶體管的柵極的第一線(xiàn)和連接至所述晶體管的源極或漏極的第二線(xiàn)，以及所述第一線(xiàn)和所述第二線(xiàn)經(jīng)由至少一個(gè)通孔連接至所述多條上部導(dǎo)線(xiàn)的一條，連接至所述第一線(xiàn)和所述第二線(xiàn)的所述多條上部導(dǎo)線(xiàn)的所述一條電連接至電源線(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，半導(dǎo)體器件包括位于半導(dǎo)體襯底上面并且在第一方向上延伸的多條下部導(dǎo)線(xiàn)(多條下部導(dǎo)線(xiàn)包括第一下部導(dǎo)線(xiàn)以及在與第一方向相交的第二方向上鄰近于第一下部導(dǎo)線(xiàn)的第二下部導(dǎo)線(xiàn))、位于多條下部導(dǎo)線(xiàn)上面的第一絕緣層、位于第一絕緣層和第一下部導(dǎo)線(xiàn)上面并且在第二方向上延伸的多條上部導(dǎo)線(xiàn)(多條上部導(dǎo)線(xiàn)包括第一上部導(dǎo)線(xiàn))以及在絕緣層中形成的用導(dǎo)電材料填充的多個(gè)通孔，多個(gè)通孔包括第一通孔。第一通孔連接第一下部導(dǎo)線(xiàn)和第二下部導(dǎo)線(xiàn)以及第一上部導(dǎo)線(xiàn)。與第一下部導(dǎo)線(xiàn)和第二下部導(dǎo)線(xiàn)的最上部分相比，在第一通孔中填充的導(dǎo)電材料的最下部分更接近半導(dǎo)體襯底。

在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述最下部分位于所述第一下部導(dǎo)線(xiàn)和所述第二下部導(dǎo)線(xiàn)之間。

在上述半導(dǎo)體器件中，還包括設(shè)置在所述第一絕緣層上方的第二絕緣層，其中，所述多個(gè)通孔和所述多條上部導(dǎo)線(xiàn)嵌入在所述第二絕緣層內(nèi)。

在上述半導(dǎo)體器件中，還包括設(shè)置在所述第一絕緣層上方的第二絕緣層，其中，所述多個(gè)通孔和所述多條上部導(dǎo)線(xiàn)嵌入在所述第二絕緣層內(nèi)，還包括設(shè)置在所述第一絕緣層和所述第二絕緣層之間的第三絕緣層，其中，所述第三絕緣層沒(méi)有存在于所述第一下部導(dǎo)線(xiàn)和所述第二下部導(dǎo)線(xiàn)之間的所述第一通孔下方。

上面概述了若干實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。本領(lǐng)域人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)施與本人所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢(shì)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。