(57)【要約】      （修正有）【課題】基板表面から金属酸化物を除去する方法を提供する。【解決手段】方法１０は、基板１５をアルカリ性水溶液に晒して、フィーチャ３０に隣接する基板表面２０に影響を与えることなく、フィーチャ３０から第１の金属の酸化物の膜４０および第１の金属の膜５０を除去する。【選択図】図１Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのフィーチャがその中に形成された誘電体基板表面を有する基板であって、前記少なくとも１つのフィーチャが、前記基板表面から前記基板内へある距離を延びて、側壁および底部を有し、前記少なくとも１つのフィーチャが、その中に第１の金属の酸化物の膜を有し、前記第１の金属の酸化物の膜が、第１の金属を含む、基板を提供することと、
前記基板をアルカリ性水溶液に晒して、前記フィーチャに隣接する前記基板表面に影響を与えることなく、前記フィーチャから前記第１の金属の酸化物の膜を除去することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記第１の金属が、タングステンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つのフィーチャが、第１の金属を含む第１の金属の膜を有し、前記第１の金属の酸化物の膜が、前記第１の金属の膜上にあり、前記アルカリ性水溶液が、前記第１の金属の酸化物の膜および前記第１の金属の膜を除去する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の金属の膜が、前記少なくとも１つのフィーチャ内に堆積され、前記第１の金属の膜が、部分的に酸化されて、前記第１の金属の膜上に前記第１の金属の酸化物の膜を形成する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記フィーチャが、ライナーを含み、前記第１の金属の酸化物の膜が、前記ライナー上にあり、前記アルカリ性水溶液に晒すことが、前記ライナーに影響を与えない、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ライナーが、ＳｉＮおよびＳｉＣＮのうちの１つ以上を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記フィーチャが、前記ライナーの下に、第２の金属を有する第２の金属の膜をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の金属が、前記第１の金属とは異なる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の金属が、銅、コバルト、およびルテニウムのうちの１つ以上を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記アルカリ性水溶液が、ｐＫｂが約５以下である塩基を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記アルカリ性水溶液が、約０．１Ｍから約１０Ｍまでの範囲の水酸化物濃度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記基板が、大気圧で前記アルカリ性水溶液に晒される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板が、約５０℃から約２５０℃までの範囲の温度に維持される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのフィーチャが、約１０：１以上のアスペクト比を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板を水溶液でリンスすることを、さらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つのフィーチャがその中に形成された基板表面を有する基板であって、前記少なくとも１つのフィーチャが、前記基板表面から前記基板内へある距離を延びて、側壁および底部を有し、前記少なくとも１つのフィーチャが、約１０：１以上のアスペクト比を有し、前記少なくとも１つのフィーチャが、その中に酸化タングステン膜を有する、基板を提供することと、
前記基板を水酸化物水溶液に晒して、前記フィーチャに隣接する前記基板表面に影響を与えることなく、前記フィーチャから前記酸化タングステン膜を除去することと、
前記基板を水とイソプロピルアルコールを含む溶液でリンスすることと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのフィーチャが、その中にタングステン膜を有し、前記酸化タングステン膜が、前記タングステン膜上にあり、前記水酸化物水溶液が、前記タングステン膜および前記酸化タングステン膜を除去する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
自己整合されたビアを提供する方法であって、
実質的に同一平面にあり、かつ第１の方向に沿って延びる、複数の第１の絶縁層の間の複数の第１の導電ラインを有する基板を提供することと、
前記第１の導電ラインの一部を凹ませることと、
前記第１の導電ラインの凹んだ前記一部にライナーを堆積させることと、
前記ライナー上に第１の金属の膜を形成することと、
前記第１の金属の膜を酸化させて、前記第１の金属の膜の酸化物を含むピラーを形成することと、
前記ピラーの周りに第２の絶縁層を堆積させることと、
前記基板をアルカリ性水溶液に晒して、前記第１の絶縁層、前記ライナー、および前記第２の絶縁層に影響を与えることなく、前記ピラーおよび前記第１の金属の膜を除去することによって、前記ピラーを除去して、前記第２の絶縁層にビアを形成することと、
を含む方法。
【請求項１９】
前記ピラーのいずれかが前記ビアから除去された後に前記ライナーを除去することを、さらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ビア内および前記第２の絶縁層上に第３の絶縁層を堆積させて、充填されたビアおよび第３の絶縁層の過剰部分を形成することと、
前記第３の絶縁層の前記過剰部分の一部を除去し、前記充填されたビアから前記第３の絶縁層を除去して、ビア開口部を形成することと、
前記ビア開口部内に第２の導電性材料を堆積させることと、
約３０度から約１５０度までの範囲の角度で前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って前記第２の絶縁層上に延びる第２の導電ラインを、前記第２の絶縁層上に、前記ビア開口部内の前記第２の導電性材料と接触して、堆積させることと、
をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
［０００１］本出願は、２０１８年３月２日に出願された米国仮特許出願第６２／６３７，７３０号の優先権を主張し、その全開示が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
［０００２］本開示の実施形態は、概して、基板から金属酸化物材料を除去するための方法に関する。追加の実施形態は、反対方向に延びるラインを有する導電層が接続されるように自己整合されたビアを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
［０００３］金属酸化物（例えば、酸化タングステン、ＷＯｘ）を除去する乾式方法は、多くの材料について十分に確立されている。金属ハロゲン化物は、熱的方法により金属酸化物を除去することができる。例えば、ＷＯｘは、ＷＣｌ５、ＷＦ６、および他の塩素系化学物質によって除去することができる。他の方法は、プラズマ反応物を利用する。例えば、塩素ガス（Ｃｌ２）のプラズマを用いて、ＷＯｘを除去することもできる。しかしながら、追加のプロセス、具体的には、真空、プラズマまたは他の特別なプロセス条件なしで実行することができるプロセスに対するニーズが、依然としてある。
【０００４】
［０００４］通常、集積回路の製造において、メタライゼーション層内の金属ラインのパターニングは、そのメタライゼーション層の上または下のビアとは独立して行われる。しかしながら、従来のビア製造技術は、完全なビア自己整合を提供することができない。従来の技術では、上部メタライゼーション層内のラインを下部メタライゼーション層に接続するために形成されたビアは、しばしば、下部メタライゼーション層内のラインに対して整合されていない。この不整合は、ビア抵抗を増大させ、誤った金属ラインへの潜在的な短絡を招く。これらの誤差は、デバイスの故障、歩留まりの低下、および製造コストの増加を引き起こす可能性がある。したがって、自己整合されたビアを製造する方法も、必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
［０００５］本開示の１つ以上の実施形態は、その中に少なくとも１つのフィーチャが形成された誘電体基板表面を有する基板を提供することを含む方法に関する。少なくとも１つのフィーチャは、基板表面から基板内にある距離を延びており、側壁と底部を有する。少なくとも１つのフィーチャはまた、その中に第１の金属の酸化物の膜を有する。フィーチャに隣接する基板表面に影響を与えることなく、フィーチャから第１の金属の酸化物の膜を除去するために、基板はアルカリ性水溶液に晒される。
【０００６】
［０００６］本開示の追加の実施形態は、その中に少なくとも１つのフィーチャが形成された基板表面を有する基板を提供することを含む方法に関する。少なくとも１つのフィーチャは、基板表面から基板内にある距離を延びており、側壁と底部を有する。少なくとも１つのフィーチャは、約１０：１以上のアスペクト比を有する。少なくとも１つのフィーチャは、その中に酸化タングステン膜を有する。フィーチャに隣接する基板表面に影響を与えることなく、フィーチャから酸化タングステン膜を除去するために、基板は水酸化物水溶液に晒される。基板は、水とイソプロピルアルコールを含む溶液でリンスされる。
【０００７】
［０００７］本開示のさらなる実施形態は、自己整合されたビアを提供するための方法に関する。この方法は、実質的に同一平面にありかつ第１の方向に沿って延びる複数の第１の絶縁層の間の複数の第１の導電ラインを有する基板を提供することを含む。第１の導電ラインの一部を、凹ませる。ライナーが、第１の導電ラインの凹んだ部分に堆積される。第１の金属の膜が、ライナー上に形成される。第１の金属の膜が酸化されて、第１の金属の膜の酸化物を含むピラーを形成する。第２の絶縁層が、ピラーの周りに堆積される。基板をアルカリ性水溶液に晒し、第１の絶縁層、ライナーまたは第２の絶縁層に影響を与えることなく、ピラーおよび第１の金属の膜を除去することによって、ピラーが除去されて、第２の絶縁層にビアを形成する。
【０００８】
［０００８］本開示の列挙された特徴を詳細に理解することができるように、いくつかの実施形態を参照することによって本開示のより詳細な説明を行うことができ、そのいくつかを添付の図面に示す。しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを例示し、したがって、本開示は他の同等に有効な実施形態を認めてもよいため、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではないことに、留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】いくつかの実施形態による、フィーチャを有する基板の側面断面図を示す。
【図１Ｂ】いくつかの実施形態による、処理中における、フィーチャ内に第１の金属の酸化物の膜を有する基板の側面断面図を示す。
【図１Ｃ】いくつかの実施形態による、処理中における、フィーチャ内に第１の金属の酸化物の膜および第１の金属の膜を有する基板の側面断面図を示す。
【図２Ａ】いくつかの実施形態による、フィーチャ、第２の金属の膜、およびライナーを有する基板の側面断面図を示す。
【図２Ｂ】いくつかの実施形態による、処理中における、フィーチャ内に第１の金属の酸化物の膜およびライナーの下の第２の金属の膜を有する基板の側面断面図を示す。
【図２Ｃ】いくつかの実施形態による、処理中における、ライナーの下に第２の金属の膜、ならびにライナーの上に第１の金属の酸化物の膜および第１の金属の膜を含むフィーチャを有する基板の側面断面図を示す。
【図３Ａ】いくつかの実施形態による、自己整合されたビアを提供するための電子デバイス構造の側面断面図を示す。
【図３Ｂ】図３Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図４Ａ】いくつかの実施形態による、マスク層が形成された後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの電子デバイス構造の上面図である。
【図５Ａ】いくつかの実施形態による、導電ラインの一部分が除去された後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの電子デバイス構造の上面図である。
【図６Ａ】いくつかの実施形態による、マスク層が除去された後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの電子デバイス構造の上面図である。
【図７Ａ】いくつかの実施形態による、ライナーが絶縁層および凹んだ導電ラインの上に堆積された後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの電子デバイス構造の上面図である。
【図８Ａ】いくつかの実施形態による、ライナーの一部分が絶縁層から除去された後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの電子デバイス構造の上面図である。
【図９Ａ】いくつかの実施形態による、シードギャップフィル層がライナー上に堆積された後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの電子デバイス構造の上面図である。
【図１０Ａ】いくつかの実施形態による、シードギャップフィル層の一部分が除去された後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図１１Ａ】いくつかの実施形態による、自己整合選択成長ピラーが形成された後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図１２Ａ】いくつかの実施形態による、第２の絶縁材料を堆積させた後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図１３Ａ】いくつかの実施形態による、過剰な第２の絶縁材料が除去されて、ピラーの頂部を露出させた後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図１４Ａ】いくつかの実施形態による、ピラーが除去された後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図１５Ａ】いくつかの実施形態による、第３の絶縁層を堆積させた後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図１６Ａ】いくつかの実施形態による、第３の絶縁層の過剰部分を除去した後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図１７Ａ】いくつかの実施形態による、第３の絶縁層を所定の深さまで堆積させた後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図１８Ａ】いくつかの実施形態による、マスキング後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図１９Ａ】いくつかの実施形態による、第３の絶縁層を既知の深さまでエッチングした後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図２０Ａ】いくつかの実施形態による、スタックを形成してマスキングした後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図２１Ａ】いくつかの実施形態による、第３の絶縁層をエッチングしてビアを形成した後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図２２Ａ】いくつかの実施形態による、マスク層が除去された後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図２２Ｂ】図２２Ａの電子デバイス構造の上面図である。
【図２３Ａ】いくつかの実施形態による、第２の導電ラインを形成してビアを充填した後の電子デバイス構造の側面断面図である。
【図２３Ｂ】図２３Ａに示す電子デバイス構造の上面図である。
【図２４】本開示の１つ以上の実施形態による、自己整合されたビアを有する電子デバイスの一部分を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［００５８］以下の説明では、本開示の１つ以上の実施形態の完全な理解を提供するために、要素の材料、化学的性質、寸法などの多数の詳細が述べられる。当業者は、本開示のそれら１つ以上の実施形態がこれらの詳細なしで実施され得ることを、理解するであろう。他の例では、半導体製造プロセス、技術、材料、機器などは、この説明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、詳細には説明されていない。当業者は、含まれる説明により、過度の実験をすることなく適切な機能を実施することができるだろう。
【００１１】
［００５９］本開示の特定の例示的な実施形態が、記載され添付の図面に示されているが、そのような実施形態は単に例示的なものであり、本開示を限定するものではないこと、そして、当業者には修正が想起され得るので、この開示は図示され説明された特定の構造および配置に限定されないことを、理解されたい。
【００１２】
［００６０］本開示全体を通して「一実施形態」、「別の実施形態」、または「実施形態」に言及することは、その実施形態に関して説明した特定の特徴、構造、または特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書中の様々な箇所での「一実施形態では」または「実施形態では」のような句の出現は、必ずしも全てが本開示の同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【００１３】
［００６１］本開示のいくつかの例示的な実施形態を説明する前に、本開示は、以下の説明に記載されている構成または処理ステップの詳細に限定されないことを理解されたい。本開示は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施または実行することができる。
【００１４】
［００６２］本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されている場合、「基板」という用語は、プロセスが作用する表面または表面の一部を指す。また、文脈上明らかにそうでないことが示されていない限り、基板への言及は基板の一部のみを指すことができることを、当業者は理解するであろう。さらに、基板上に堆積させることに言及することは、ベア基板と、１つ以上の膜またはフィーチャがその上に堆積または形成された基板との両方を意味することができる。
【００１５】
［００６３］本明細書で使用される場合、「基板」は、製造プロセス中に膜処理が行われる基板上に形成された任意の基板または材料表面を指す。例えば、処理を行うことができる基板表面は、用途に応じて、シリコン、酸化ケイ素、歪みシリコン、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、炭素ドープ酸化ケイ素、アモルファスシリコン、ドープシリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、ガラス、サファイアなどの材料、ならびに金属、金属窒化物、金属合金、および他の導電性材料などの任意の他の材料を含む。基板は、半導体ウェハを含むが、これに限定されない。基板は、基板表面を研磨、エッチング、還元、酸化、水酸化、アニール、ＵＶ硬化、電子ビーム硬化および／またはベークする前処理プロセスに晒されてもよい。本開示では、直接に基板自体の表面上で膜処理することに加えて、開示される膜処理ステップのいずれも、以下でより詳細に開示されるように、基板上に形成された下層上で実行されてもよく、「基板表面」という用語は、文脈が示すようなそのような下層を含むことが意図されている。したがって、例えば、膜／層または部分的な膜／層が、基板表面上に堆積された場合、新たに堆積された膜／層の露出面が、基板表面になる。
【００１６】
［００６４］本開示の１つ以上の実施形態は、金属酸化物を除去するための方法を有利に提供する。本開示のいくつかの実施形態は、金属と金属酸化物の両方を除去する金属酸化物を除去する方法を有利に提供する。本開示のいくつかの実施形態は、大気圧および／またはより低い基板温度で実施することができる金属酸化物を除去する方法を有利に提供する。本開示のいくつかの実施形態は、苛酷な反応物（例えばプラズマ）を使用することなく実施することができる金属酸化物を除去する方法を有利に提供する。本開示のいくつかの実施形態は、反応チャンバをパージすることなく実施することができる金属酸化物を除去する方法を有利に提供する。
【００１７】
［００６５］１つ以上の実施形態は、有利に不整合の問題を除去し、誤った金属ラインへの短絡を回避する自己整合されたビアを提供する。いくつかの実施形態の自己整合されたビアは、従来のビアよりも低いビア抵抗および容量の利点を提供する。本開示のいくつかの実施形態は、ビアとメタライゼーション層の導電ラインとの間の完全な整合を提供する。本開示のいくつかの実施形態は、実質的に誤差のない自己整合されたビアを提供し、有利にデバイス歩留まりを向上させ、デバイスコストを削減する。
【００１８】
［００６６］本開示のいくつかの実施形態は、フィーチャに隣接する基板表面に影響を与えることなく、基板フィーチャ（例えば、トレンチまたはビア）から金属酸化物膜を除去する方法を提供する。言い換えれば、本開示のいくつかの実施形態は、誘電体（例えば、ＳｉＮ）に対して基板フィーチャから金属酸化物膜を選択的にエッチングする方法を提供する。
【００１９】
［００６７］本明細書に記載の方法のいくつかは、湿式法、より具体的にはウェットエッチング法と見なされる。本明細書で使用される場合、「湿式法」は、液相反応物の使用に依存する方法である。これらの方法は、液体反応物に依存せずに、代わりに気体反応物（熱またはイオン含有）に依存する、または反応物に依存しない（例えば、機械的エッチング法）「乾式法」とは対照的である。
【００２０】
［００６８］本開示の１つ以上の実施形態は、基板表面から金属酸化物を除去するための方法に関する。いくつかの実施形態では、金属酸化物は、基板表面のフィーチャ内から除去される。図１Ａから図１Ｃまでを参照すると、本開示の１つ以上の実施形態は、少なくとも１つのフィーチャ３０がその中に形成されている誘電体基板表面２０を有する基板１５を提供することを含む方法１０に関する。明瞭にするために、図１Ａは、フィーチャ３０内にいかなる材料もない基板１５を示す。
【００２１】
［００６９］一般に、図面は、例示目的のために２つのフィーチャを有する基板を示す。しかしながら、当業者であれば、フィーチャがない、フィーチャが２つより少ない、または２つより多くてもよいことを理解するであろう。これに関して使用される場合、「フィーチャ」という用語は、あらゆる意図的な表面の不規則性を意味する。フィーチャ３０の形状は、任意の適切な形状であってよい。フィーチャの適切な例には、頂部、２つの側壁および底部を有するトレンチ、頂部および表面から上方に延びる２つの側壁を有するピーク、ならびに表面から下方に延びる連続的な側壁を有し、開口した底部または側壁とは異なる材料によって形成された底部を有するビアが含まれるが、これらに限定されない。
【００２２】
［００７０］特定の実施形態では、フィーチャ３０は、トレンチである。本開示の目的のために、トレンチは、頂部、表面から底部まで下方に延びる２つの側壁を有する。図示のように、各側壁３１、３２は、底部３５に対して実質的に直角であってもよいし、または、基板表面２０の開口部がフィーチャ３０の下部よりも大きくなるように、底部３５に対して９０度以外の角度で傾斜していてもよい。
【００２３】
［００７１］いくつかの実施形態では、フィーチャ３０は、基板表面２０から底部３５まで距離Ｄだけ基板１５内に延びる。フィーチャ３０は、フィーチャ３０の幅Ｗを画定する第１の側壁３１および第２の側壁３２を有する。
【００２４】
［００７２］フィーチャのアスペクト比は、フィーチャの幅Ｗに対するフィーチャの深さＤの比である。より高いアスペクト比のフィーチャは、より低いアスペクト比のフィーチャよりも狭い／長い形状を有することになる。いくつかの実施形態では、フィーチャは、約３：１以上、約４：１以上、約５：１以上、約６：１以上、約７：１以上、約８：１以上、約９：１以上、約１０：１以上、約１５：１以上、約２０：１以上、約２５：１以上または約３０：１以上のアスペクト比を有する。
【００２５】
［００７３］図１Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、フィーチャ３０は、その中に第１の金属の酸化物の膜４０を有する。いくつかの実施形態では、第１の金属の酸化物の膜４０は、基板表面２０より上に延びている。いくつかの実施形態では、第１の金属の酸化物の膜４０は、基板表面２０と実質的に同一平面にある。いくつかの実施形態では、第１の金属の酸化物の膜４０の頂部が基板表面２０より下にあるように、第１の金属の酸化物の膜４０は、全体にフィーチャ３０内にある。第１の金属の酸化物の膜４０は、第１の金属を含む。言い換えれば、第１の金属の酸化物の膜は、第１の金属の酸化物を含む。例えば、第１の金属がタングステンを含む場合、第１の金属の酸化物は、酸化タングステン（ＷＯｘ）を含むであろう。
【００２６】
［００７４］第１の金属は、金属酸化物を形成することができる任意の適切な金属であってよい。第１の金属は、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｙ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、またはＬａのうちの１つ以上を含むかまたはそれらから成り得る。いくつかの実施形態では、第１の金属は、金属合金としての金属の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、第１の金属は、タングステンを含む。いくつかの実施形態では、第１の金属は、タングステンから成る。いくつかの実施形態では、第１の金属は、本質的にタングステンから成る。このように使用される場合、用語「本質的に、から成る」は、膜の金属組成において、述べられた金属が、原子ベースで、約９５％、約９８％または約９９％以上であることを意味する。
【００２７】
［００７５］方法１０は、基板１５をアルカリ性水溶液に晒して、フィーチャ３０に隣接する基板表面２０に影響を与えることなく、フィーチャ３０から第１の金属の酸化物の膜４０を除去する。基板をアルカリ性水溶液に晒すことは、任意の適切な湿式プロセスによって実施することができる。いくつかの実施形態では、静的または動的（すなわち活発な流れ）条件下でディッピング、浸漬、またはソーキングすることによって、基板はアルカリ性水溶液に晒される。
【００２８】
［００７６］いくつかの実施形態では、方法１０は、周囲条件（すなわち、処理／製造環境の同様の圧力およびガス構成）で実施される。いくつかの実施形態では、方法１０は、真空を使用せずに実施される。いくつかの実施形態では、方法１０は、プラズマを使用せずに実施される。
【００２９】
［００７７］図１Ｃに示すように、いくつかの実施形態では、フィーチャ３０は、第１の金属の膜５０を有し、第１の金属の酸化物の膜４０が、第１の金属の膜５０上にある。当業者には理解されるように、第１の金属の酸化物の膜４０と第１の金属の膜５０は、同じ第１の金属を含むことができ、または異なる金属を有することができる。いくつかの実施形態において、第１の金属の膜５０は、第１の金属の酸化物の膜４０と同じ金属を含む。
【００３０】
［００７８］方法１０は、基板１５をアルカリ性水溶液に晒して、フィーチャ３０に隣接する基板表面２０に影響を与えることなく、フィーチャ３０から第１の金属の酸化物の膜４０および第１の金属の膜５０を除去する。
【００３１】
［００７９］いくつかの実施形態では、第１の金属の膜５０がフィーチャ３０内に形成され、第１の金属の膜５０が部分的に酸化されて、第１の金属の膜５０上に第１の金属の酸化物の膜４０を形成する。フィーチャ３０内で第１の金属の膜５０が完全に酸化されている場合、第１の金属の膜５０はもはや存在せず、図１Ｂに示す実施形態が、結果として生じるであろう。
【００３２】
［００８０］いくつかの実施形態では、第１の金属の膜５０は、限定はしないが、ＡＬＤ、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、スピンオン、またはマイクロ電子デバイス製造の当業者に知られている他の堆積技術などの堆積技術の１つを用いて堆積される。
【００３３】
［００８１］第１の金属の膜５０を酸化することは、任意の適切な方法または技術によって行われ得る。いくつかの実施形態では、第１の金属の膜５０は、第１の金属の膜５０を第１の金属の酸化物の膜４０に変換するために、酸化剤または酸化条件に晒すことによって酸化される。膜の酸化は化学的酸化（すなわち、酸素原子の付加）または電気化学的酸化（すなわち、酸化された金属を形成するためのゼロ価の金属からの電子の除去）であり得ることを、当業者は認めるであろう。酸化剤は、Ｏ２，Ｏ３，Ｎ２Ｏ，Ｈ２Ｏ，Ｈ２Ｏ２，ＣＯ，ＣＯ２，ＮＨ３，Ｎ２／Ａｒ，Ｎ２／Ｈｅ，Ｎ２／Ａｒ／Ｈｅ、またはそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない任意の適切な酸化剤であり得る。いくつかの実施形態において、酸化条件は、熱酸化、プラズマ促進酸化、遠隔プラズマ酸化、マイクロ波および高周波酸化（例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、容量結合プラズマ（ＣＣＰ））を含む。いくつかの実施形態では、第１の金属の膜５０を酸化すると、第１の金属の原子と酸素原子とを含む膜、または本質的に第１の金属の原子と酸素原子とから成る膜が形成される。このように使用される場合、用語「本質的に、から成る」は、膜の組成において、述べられた元素が、任意の適切な比率で、約９５％、約９８％、約９９％または約９９．５％以上であることを意味する。
【００３４】
［００８２］いくつかの実施形態では、第１の金属の酸化物の膜４０は、例えば第１の金属の膜５０の組成および酸化剤に応じて任意の適切な温度で第１の金属の膜５０を酸化することによって、形成される。いくつかの実施形態において、酸化は、約２５℃から約８００℃の範囲の温度で起こる。いくつかの実施形態では、第１の金属の膜５０の酸化は、約５０℃以上、約１００℃以上、約１５０℃以上、約２００℃以上、約２５０℃以上、約３００℃以上、約３５０℃以上、約４００℃以上、約４５０℃以上、約５００℃以上、約５５０oＣ以上、約６００oＣ以上、約６５０oＣ以上、約７００oＣ以上、約７５０oＣ以上、または約８００oＣ以上の温度で起こる。
【００３５】
［００８３］いくつかの実施形態では、フィーチャ３０は、ライナーを含む。これに関して使用される場合、ライナーを含むフィーチャは、基板と、フィーチャ内に堆積された膜または他の材料との間に配置されたライナーを有する。いくつかの実施形態では、ライナーは、フィーチャ３０の側壁３１、３２に配置される。いくつかの実施形態では、ライナーは、フィーチャ３０の側壁３１、３２および底部３５に配置される。いくつかの実施形態では、ライナーは、フィーチャ３０の外側の基板表面２０上にも配置される。
【００３６】
［００８４］いくつかの実施形態では、ライナーは、後のプロセスで特性が変化することから隣接する材料を保護するため、または後のプロセスでエッチストップとして機能するために、堆積される。いくつかの実施形態では、ライナーの下の材料のエッチングを防ぐために、ライナーが堆積される。いくつかの実施形態では、ライナーは、導電性ライナーである。別の実施形態では、ライナーは、非導電性ライナーである。いくつかの実施形態では、ライナーが非導電性ライナーであるとき、方法は、以下でさらに詳細に説明するように、後のプロセスでライナーを除去することを、さらに含む。いくつかの実施形態では、ライナーは、実質的に金属を含まない。これに関して使用される場合、「実質的に金属を含まない」とは、ライナーが原子ベースで２％、１％または０．５％未満の金属を含むことを、意味する。いくつかの実施形態では、ライナーは、窒化物、例えば窒化ケイ素（ＳｉＮ）である。いくつかの実施形態では、ライナーは、ＳｉＮまたはＳｉＣＮのうちの１つ以上を含む。一実施形態では、ライナーは、約０．１ｎｍから約５０ｎｍの範囲、または約０．５ｎｍから約３０ｎｍの範囲、または約１ｎｍから約２０ｎｍの範囲の厚さを有する。
【００３７】
［００８５］図２Ａから図２Ｃに示すように、いくつかの実施形態では、フィーチャ３０は、第２の金属の膜６０を含む。図２Ａに示すように、いくつかの実施形態では、第２の金属の膜６０は、ライナー７０より下にある。いくつかの実施形態（図示せず）では、基板表面２０もまた、ライナー７０を有する。いくつかの実施形態では、ライナーは、フィーチャ３０内にのみ存在する。いくつかの実施形態では、ライナー７０は、フィーチャの底部にのみ存在する。
【００３８】
［００８６］第２の金属の膜６０は、第２の金属を含む。いくつかの実施形態では、第２の金属は、第１の金属とは異なる。第２の金属は、任意の適切な金属または金属合金であり得る。いくつかの実施形態では、第２の金属は、銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはカドミウム（Ｃｄ）のうちの１つ以上を含む、本質的にそれらから成る、またはそれらから成る。いくつかの実施形態において、第２の金属は、銅、コバルトまたはルテニウムのうちの１つ以上を含む。
【００３９】
［００８７］図２Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、フィーチャ３０は、ライナー７０の下の第２の金属の膜６０と、ライナー７０上の第１の金属の酸化物の膜４０とを有する。方法１０は、基板１５をアルカリ性水溶液に晒して、ライナー７０またはその下の第２の金属の膜６０に影響を与えることなく、フィーチャ３０から第１の金属の酸化物の膜４０を除去する。いくつかの実施形態では、図示されていないが、フィーチャ３０に隣接する基板表面２０もまた影響を受けない。
【００４０】
［００８８］図２Ｃに示すように、いくつかの実施形態では、フィーチャ３０は、ライナー７０の下の第２の金属の膜６０、ライナー上の第１の金属の膜５０、および第１の金属の膜５０上の第１の金属の酸化物の膜４０を有する。方法１０は、基板１５をアルカリ性水溶液に晒して、ライナー７０に影響を与えることなく、フィーチャ３０から第１の金属の酸化物の膜４０および第１の金属の膜５０を除去する。いくつかの実施形態では、図示されていないが、フィーチャ３０に隣接する基板表面２０もまた影響を受けない。
【００４１】
［００８９］アルカリ性水溶液は、水と可溶性塩基とを含む。いくつかの実施形態では、アルカリ性水溶液は、約５以下、約４．８以下、約４．７５以下、約４．７以下、約４．５以下、約３以下、約２以下、または約１以下のｐＫｂを有する塩基を含む。いくつかの実施形態では、塩基は、有機塩基（例えば、ピリジン、メチルアミン、イミダゾール、有機カチオンの水酸化物）を含む。いくつかの実施形態において、塩基は、塩基性塩（例えば、炭酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、加水分解して塩基性溶液を形成する弱酸成分を有する化合物）を含む。いくつかの実施形態では、塩基は、アルカリ金属を含む。いくつかの実施形態では、塩基は、水酸化物イオンを含む。いくつかの実施形態では、塩基は、ＮａＯＨ、ＫＯＨまたはＮＨ４ＯＨのうちの１つ以上を含む。
【００４２】
［００９０］いくつかの実施形態において、アルカリ性水溶液は、約０．１Ｍから約１０Ｍ、または約０．５Ｍから約５Ｍ、または約１Ｍから約２Ｍの範囲の水酸化物濃度を有する。いくつかの実施形態において、アルカリ性水溶液は、約１０Ｍ以下、約５Ｍ以下、約２Ｍ以下、約１Ｍ以下、約０．５Ｍ以下、約０．２Ｍ以下、または約０．１Ｍ以下の水酸化物濃度を有する。
【００４３】
［００９１］方法１０は、任意の適切な圧力および温度で実施することができる。いくつかの実施形態では、基板は、大気圧（すなわち、製造または処理環境の圧力）でアルカリ性水溶液に晒される。当業者は、大気圧が例えば高度および製造空気取り扱い条件に依存することを、認めるであろう。いくつかの実施形態では、大気圧は、約０．９気圧（６８４トル）から約１．１気圧（８３６トル）の範囲内である。
【００４４】
［００９２］処理中、基板を加熱または冷却することができる。そのような加熱または冷却は、基板支持体の温度を変えること、および加熱または冷却されたガスを基板表面に流すこと、アルカリ性水溶液を加熱または冷却することを含むがこれらに限定されない任意の適切な手段によって達成できる。いくつかの実施形態では、基板支持体は、基板温度を伝導的に変化させるように制御することができる加熱器／冷却器を含む。１つ以上の実施形態では、使用されているガス（反応性ガスまたは不活性ガスのどちらでも）が加熱または冷却されて、基板温度を局所的に変える。いくつかの実施形態では、基板温度を対流的に変化させるために、加熱器／冷却器が、チャンバ内で基板表面に隣接して配置される。
【００４５】
［００９３］いくつかの実施形態では、基板は、ほぼ室温（２５℃）から約４００℃の範囲内、または約５０℃から約２５０℃の範囲内の温度に維持される。いくつかの実施形態において、基板は、約４００℃以下、約３５０℃以下、約３００℃以下、約２５０℃以下、約２００℃以下、約１５０℃以下、約１００℃以下、約５０℃以下、または約２５℃以下の温度に維持される。
【００４６】
［００９４］いくつかの実施形態では、方法１０は、閉じた処理容積内で実施される。例えば、閉じた処理容積は、原子層堆積処理チャンバ、または他の密閉チャンバであってもよい。いくつかの実施形態では、アルカリ性水溶液は、基板表面で沸騰し、閉じた処理容積内で還流する。
【００４７】
［００９５］図面には示されていないが、方法１０は、基板１５を水溶液でリンスすることを、さらに含み得る。理論に縛られるものではないが、水溶液で基板をリンスすることは、あらゆる残留アルカリ性溶液、過剰な塩、反応生成物／副生成物、および／または他の汚染物質を有利に除去することができると考えられる。いくつかの実施形態では、基板をリンスすることは水で行われるか、または水溶液は本質的に水からなる（すなわち、モル基準で１％未満の非水分子）。
【００４８】
［００９６］いくつかの実施形態では、水溶液は、アルコールをさらに含む。いくつかの実施形態では、水溶液は、イソプロピルアルコールをさらに含む。いくつかの実施形態において、水対イソプロピルアルコールの比は、約９９：１から約１０：９０の範囲である。いくつかの実施形態では、水対イソプロピルアルコールの比は、約９９：１以下、約９８：１以下、約９５：１以下、約９０：１以下、約５０：１以下、約２０：１以下、約１０：１以下、約５：１以下、約２：１以下、約１：１以下、または約１：５以下である。
【００４９】
［００９７］いくつかの実施形態では、水溶液は、中和剤をさらに含む。いくつかの実施形態では、中和剤は、弱酸である。いくつかの実施形態では、中和剤は、緩衝液である。
【００５０】
［００９８］本開示の１つ以上の実施形態は、自己整合されたビアを提供する方法に関する。自己整合されたビアを形成するためのプロセスを、図３Ａから図２４までを参照して説明する。図３Ａから図２３Ｂまでのそれぞれにおいて、「Ａ」で示される図は、半導体デバイスの断面図を示し、「Ｂ」で示される図は、半導体デバイスの上面図を示す。Ａ図の断面側面図は、それぞれのＢ図に示された線Ａ−Ａ’に沿ってとられている。例えば、図３Ｂは、デバイス構造の上面図を示し、図３Ａは、軸Ａ−Ａ’に沿った図３Ｂに示すデバイス構造の断面図を示す。
【００５１】
［００９９］図３Ａは、いくつかの実施形態による、自己整合されたビアまたはエアギャップを提供するための電子デバイス構造の断面図１００を示す。断面図１００は、図３Ｂに示すように、軸Ａ−Ａ’に沿っている。図３Ｂは、図３Ａに示した電子デバイス構造の上面図１１０である。下部メタライゼーション層（Ｍｘ）は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、基板１０１上でＸ軸（方向）１２１に沿って延びる一組の導電ラインを含む。図３Ｂに示すように、Ｘ方向１２１は、角度１２３でＹ軸（方向）１２２と交差する。１つ以上の実施形態において、角度１２３は、約９０度である。いくつかの実施形態において、角度１２３は、９０度以外の角度である。絶縁層１０２は、隣接する絶縁層１０２間のギャップであるトレンチ１０４を含む。導電ライン１０３は、トレンチ１０４内に堆積される。導電ラインは、上記で特定された第１の金属を含む。
【００５２】
［００１００］いくつかの実施形態において、基板１０１は、半導体材料、例えば、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＡｌＡｓ、その他の半導体材料、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、基板１０１は、バルク下部基板と、中間絶縁層と、上部単結晶層とを含むセミコンダクタ・オン・アイソレータ（ＳＯＩ）基板である。上部単結晶層は、上に挙げた任意の材料、例えばシリコンを含むことができる。様々な実施形態において、基板１０１は、例えば、有機基板、セラミック基板、ガラス基板、または半導体基板とすることができる。基板を形成することができる材料のいくつかの例がここに記載されているが、受動および能動電子デバイス（例えば、トランジスタ、メモリ、コンデンサ、インダクタ、抵抗器、スイッチ、集積回路、増幅器、光電子デバイス、または任意の他の電子デバイス）を構築することができる基礎として働くことができる任意の材料が、本開示の趣旨および範囲内に含まれる。
【００５３】
［００１０１］いくつかの実施形態では、基板１０１は、集積回路のための１つ以上のメタライゼーション相互接続層を含む。いくつかの実施形態において、基板１０１は、メタライゼーション層を接続するように構成された相互接続、例えばビアを含む。いくつかの実施形態において、基板１０１は、電子デバイス、例えばトランジスタ、メモリ、コンデンサ、抵抗器、光電子デバイス、スイッチ、ならびに電気絶縁層によって分離されている任意の他の能動および受動電子デバイスを含む。電気絶縁層は、例えば、層間誘電体、トレンチ絶縁層、または電子デバイス製造の当業者に知られている他の任意の絶縁層である。いくつかの実施形態において、基板は、基板１０１と基板１０１の上の１つ以上の層との間の格子不整合を吸収し、格子転位および欠陥を閉じ込めるための１つ以上のバッファ層を含む。
【００５４】
［００１０２］絶縁層１０２は、隣接するデバイスを絶縁しリークを防ぐのに適した任意の材料とすることができる。いくつかの実施形態において、電気絶縁層１０２は、酸化物層、例えば、二酸化ケイ素、または電子デバイス設計によって決定される他の任意の電気絶縁層である。いくつかの実施形態では、絶縁層１０２は、層間誘電体（ＩＬＤ）を含む。いくつかの実施形態において、絶縁層１０２は、例えば、二酸化ケイ素、酸化ケイ素、炭素ドープ酸化物（「ＣＤＯ」）、例えば、炭素ドープ二酸化ケイ素、多孔質二酸化ケイ素、窒化ケイ素またはそれらの任意の組み合わせなどの材料を含むがこれらに限定されないｌｏｗ−ｋ誘電体である。
【００５５】
［００１０３］いくつかの実施形態では、絶縁層１０２は、５未満のｋ値を有する誘電体材料を含む。いくつかの実施形態では、絶縁層１０２は、２未満のｋ値を有する誘電体材料を含む。いくつかの実施形態では、絶縁層１０２は、窒化物、酸化物、ポリマー、ホスホシリケートガラス、フルオロシリケート（ＳｉＯＦ）ガラス、有機シリケートガラス（ＳｉＯＣＨ）、電子デバイス設計によって決定される別の電気絶縁層、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、絶縁層１０２は、ポリイミド、エポキシ、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）などの感光性材料、ＷＰＲシリーズ材料、および／またはスピンオングラスを含むことができる。
【００５６】
［００１０４］いくつかの実施形態では、絶縁層１０２は、基板１０１上で１つの金属ラインを他の金属ラインから分離するためのｌｏｗ−ｋ層間誘電体である。いくつかの実施形態では、層１０２の厚さは、約１０ナノメートル（ｎｍ）から約２ミクロン（μｍ）までのおおよその範囲内にある。
【００５７】
［００１０５］いくつかの実施形態では、絶縁層１０２は、化学蒸着（「ＣＶＤ」）、物理蒸着（「ＰＶＤ」）、分子線エピタキシ（「ＭＢＥ」）、有機金属化学蒸着（「ＭＯＣＶＤ」）、原子層堆積（「ＡＬＤ」）、スピンオン、またはマイクロ電子デバイス製造の当業者に知られている他の絶縁堆積技術などであるがこれらに限定されない堆積技術の１つを用いて堆積される。
【００５８】
［００１０６］いくつかの実施形態において、金属ライン１０３を含む下部メタライゼーション層Ｍｘは、電子デバイスのバックエンドメタライゼーションの一部である。いくつかの実施形態において、マイクロ電子デバイス製造の当業者に知られている１つ以上のパターニングおよびエッチング技術を使用して、絶縁層１０２が、ハードマスクを使用してパターニングおよびエッチングされて、トレンチ１０４を形成する。いくつかの実施形態では、絶縁層１０２内のトレンチのサイズは、プロセスの後半に形成される導電ラインのサイズによって決まる。
【００５９】
［００１０７］いくつかの実施形態では、導電ライン１０３を形成することは、導電性材料である第１の金属の層でトレンチ１０４を充填することを含む。いくつかの実施形態では、最初にベース層またはライナー（図示せず）が、トレンチ１０４の内部側壁および底部に堆積され、次に導電層が、ベース層上に堆積される。いくつかの実施形態において、ベース層は、導電性バリア層（図示せず）上に堆積された導電性シード層（図示せず）を含む。シード層は、銅を含むことができ、導電性バリア層は、アルミニウム、チタン、タンタル、窒化タンタルなどの金属を含むことができる。導電性バリア層は、シード層（例えば、銅）から絶縁層１０２への導電性材料の拡散を防ぐために、使用することができる。さらに、導電性バリア層は、シード層（例えば銅）に接着力を提供するために、使用することができる。
【００６０】
［００１０８］いくつかの実施形態では、ベース層を形成するために、導電性バリア層が、トレンチ１０４の側壁および底部に堆積され、次いでシード層が、導電性バリア層上に堆積される。他の実施形態では、導電性ベース層は、トレンチ１０４の側壁および底部に直接堆積されたシード層を含む。導電性バリア層およびシード層のそれぞれが、半導体製造の当業者に知られている任意の薄膜堆積技術、例えばスパッタリング、ブランケット堆積などを用いて堆積され得る。一実施形態では、導電性バリア層およびシード層のそれぞれが、約１ｎｍから約１００ｎｍまでのおおよその範囲の厚さを有する。いくつかの実施形態では、導電性バリア層は、下の金属層への導電性を確立するためにエッチングされた薄い誘電体であり得る。いくつかの実施形態では、導電性バリア層は、完全に省かれてもよく、銅線の適切なドーピングを用いて、「自己形成バリア」を形成してもよい。
【００６１】
［００１０９］いくつかの実施形態において、導電層、例えば、銅は、電気メッキプロセスによって、銅のベース層のシード層上に堆積される。いくつかの実施形態では、導電層は、マイクロ電子デバイス製造の当業者に知られているダマシンプロセスを使用してトレンチ１０４内に堆積される。一実施形態では、導電層は、限定されないが、電気メッキ、無電解、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、ＡＬＤ、スピンオン、またはマイクロ電子デバイス製造の当業者に知られている他の堆積技術などの選択的堆積技術を用いて、トレンチ１０４内のシード層上に堆積される。
【００６２】
［００１１０］いくつかの実施形態において、導電ライン１０３の導電層の材料の選択は、シード層の材料の選択を決定した。例えば、導電ライン１０３の材料が、銅を含む場合、シード層の材料も、銅を含み得る。いくつかの実施形態において、導電ライン１０３は、金属、例えば、銅（Ｃｕ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【００６３】
［００１１１］いくつかの実施形態において、メタライゼーション層Ｍｘの導電ライン１０３に使用することができる導電性材料の例は、金属（例えば、銅、タンタル、タングステン、ルテニウム、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、アルミニウム、銀、錫、鉛）、金属合金、金属炭化物（例えば、ハフニウムカーバイド、ジルコニウムカーバイド、チタンカーバイド、タンタルカーバイド、アルミニウムカーバイド）、他の導電性材料、またはそれらの任意の組み合わせであるが、これらに限定されない。
【００６４】
［００１１２］いくつかの実施形態では、マイクロ電子デバイス製造の当業者に知られている化学機械研磨（「ＣＭＰ」）技術を使用して、導電層およびベース層の一部が除去されて、導電ライン１０３の上部を絶縁層１０２の上部と同じ高さにする。
【００６５】
［００１１３］非限定的な一例では、導電ライン１０３の厚さは、約１５ｎｍから約１０００ｎｍまでのおおよその範囲内にある。非限定的な一例では、導電ライン１０３の厚さは、約２０ｎｍから約２００ｎｍまでである。非限定的な一例では、導電ライン１０３の幅は、約５ｎｍから約５００ｎｍまでのおおよその範囲内にある。非限定的な一例では、導電ライン１０３間の間隔（ピッチ）は、約２ｎｍから約５００ｎｍまでである。より具体的な非限定的な例では、導電ライン１０３間の間隔（ピッチ）は、約５ｎｍから約５０ｎｍまでである。
【００６６】
［００１１４］いくつかの実施形態では、下部メタライゼーション層Ｍｘは、他のメタライゼーション層（図示せず）に接続するように構成される。いくつかの実施形態では、メタライゼーション層Ｍｘは、電子デバイス、例えばトランジスタ、メモリ、コンデンサ、抵抗器、光電子デバイス、スイッチ、ならびに電気絶縁層、例えば、層間誘電体、トレンチ絶縁層、または電子デバイス製造の当業者に知られている他の任意の絶縁層によって分離されている任意の他の能動および受動電子デバイスに電気的接触を提供するように構成される。
【００６７】
［００１１５］図４Ａは、図３Ａの図１００と同様の図２００である。図４Ｂは、図３Ｂと同様の図２１０である。簡単にするために、基板１０１は、図４Ａまたはそれ以降の図には示されていない。図４Ａおよび図４Ｂは、いくつかの実施形態による、第１のマスク２０１および第２のマスク２０２が電子デバイスの一部の上に堆積された後の電子デバイスを示す。第１のマスク２０１と第２のマスク２０２が示されている。当業者は、マスキング層および絶縁体層が単層でも多層でもよいことを、認めるであろう。
【００６８】
［００１１６］明瞭にするために、いくつかの実施形態において、第１のマスク２０１は、電子デバイス全体（第１の導電ラインおよび第１の絶縁層を含む）の上に堆積される。第２のマスク２０２は、図４Ｂに示されるように、第１の導電ラインの一部を除いて、電子デバイスのほぼ全ての上に堆積される。マスク２０１および／またはマスク２０２は、任意の適切な材料であり得る。いくつかの実施形態では、マスク２０１またはマスク２０２のうちの１つ以上が、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、炭化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、炭窒化ケイ素またはオキシ炭窒化ケイ素を含む。いくつかの実施形態では、マスク２０１またはマスク２０２のうちの１つ以上が、フォトレジストを含む。
【００６９】
［００１１７］図５Ａおよび図５Ｂは、いくつかの実施形態による、導電ライン１０３の一部を除去した後の、それぞれ図４Ａおよび図４Ｂと同様の図である。導電ライン１０３およびマスク２０１は、任意の適切な技術または技術の組み合わせによって除去することができる。例えば、エッチングプロセスは、絶縁層１０２に影響を与えることなく、導電ライン１０３およびマスク２０１を選択的に除去することができる。
【００７０】
［００１１８］導電ライン１０３を所定の深さまで凹ませて、凹んだ導電ライン３０１を形成する。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、トレンチ３０２が、絶縁層１０２に形成される。各トレンチ３０２は、絶縁層１０２の一部である側壁３０４と、凹んだ導電ライン３０１の上面３０３である底部とを有する。
【００７１】
［００１１９］いくつかの実施形態では、トレンチ３０２の深さは、約１０ｎｍから約５００ｎｍまでである。いくつかの実施形態において、トレンチ３０２の深さは、導電ラインの厚さの約１０％から約１００％までである。いくつかの実施形態において、導電ライン１０３は、ウェットエッチング、ドライエッチング、または電子デバイス製造の当業者に知られている技術の組み合わせのうちの１つ以上を使用して、凹ませられる。
【００７２】
［００１２０］図６Ａおよび図６Ｂは、いくつかの実施形態による、マスク２０１およびマスク２０２の部分を除去した後の、それぞれ図５Ａおよび図５Ｂと同様の図である。マスク２０１およびマスク２０２は、任意の適切な技術または技術の組み合わせによって除去することができる。例えば、エッチングプロセスは、絶縁層１０２または導電ライン１０３に影響を与えることなく、マスク２０１およびマスク２０２を選択的に除去することができる。
【００７３】
［００１２１］いくつかの実施形態では、図４Ａおよび図４Ｂから図６Ａおよび図６Ｂまでのプロセスは、導電ライン１０３の一部、マスク２０１、およびマスク２０２を除去するために使用される１つより多いエッチングプロセスを含み得る。例えば、第１のエッチングプロセスを使用して、マスク２０１を除去し、第２のエッチングプロセスを使用して、マスク２０２および導電ライン１０３の一部を除去することができる。いくつかの実施形態では、３つの層を除去するために使用される３つのエッチングプロセスがあり、各エッチングプロセスは１つの層に対して選択的である。
【００７４】
［００１２２］いくつかの実施形態において、プロセスは、図６Ａおよび図６Ｂに示されるようなデバイスから始まる。例えば、デバイス構造は、既に形成された凹んだ導電ライン３０１を備えることができる。
【００７５】
［００１２３］図７Ａおよび図７Ｂは、ライナー５０１が電子デバイス上に堆積された後の、それぞれ図６Ａおよび図６Ｂと同様の図である。ライナー５０１は、図２Ａに関して上述したような任意の適切なライナー材料とすることができる。
【００７６】
［００１２４］図８Ａおよび図８Ｂは、ライナー５０１が電子デバイスの上面６０１から除去された後の、しかしまだトレンチ３０２内には残っている、それぞれ図７Ａおよび図７Ｂと同様の図である。いくつかの実施形態において、ライナーは、マイクロ電子デバイス製造の当業者に知られている化学機械研磨（「ＣＭＰ」）技術を使用して、除去される。
【００７７】
［００１２５］いくつかの実施形態において、ライナー５０１は、図８Ａに示されるように、ライナー５０１を電子デバイスの上面に堆積させることなく、トレンチ３０２の底部および側壁に選択的に堆積される。いくつかの実施形態（図示せず）では、ライナー５０１は、トレンチ３０２の底部に選択的に堆積されるが、側壁３０４には堆積されない。
【００７８】
［００１２６］いくつかの実施形態では、ライナー５０１は、導電ライン３０１を、プロセスの後半に（例えば、タングステン堆積中、または他のプロセス中に）特性を変化させることから保護するために堆積される。いくつかの実施形態では、ライナー５０１は、導電性ライナーである。別の実施形態では、ライナー５０１は、非導電性ライナーである。いくつかの実施形態では、ライナー５０１が非導電性ライナーであるとき、ライナー５０１は、以下でさらに詳細に説明するように、プロセスの後半で除去される。いくつかの実施形態では、ライナー５０１は、窒化チタン（ＴｉＮ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、またはそれらの任意の組み合わせを含む。さらに別の実施形態では、ライナー５０１は、窒化物（例えばＳｉＮ）または炭化物（例えばＳｉＣ）または炭窒化物（例えばＳｉＣＮ）を含む。一実施形態では、ライナー５０１は、約０．１ｎｍから約５０ｎｍまでの厚さに堆積される。
【００７９】
［００１２７］いくつかの実施形態において、ライナー５０１は、原子層堆積（ＡＬＤ）技術を用いて堆積される。いくつかの実施形態では、ライナー５０１は、限定はしないが、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、スピンオン、またはマイクロ電子デバイス製造の当業者に知られている他のライナー堆積技術などの堆積技術の１つを用いて堆積される。
【００８０】
［００１２８］図９Ａおよび図９Ｂは、いくつかの実施形態に従って、第１の金属の膜７０１がライナー５０１上に堆積された後の、それぞれ図８Ａおよび図８Ｂと同様の図である。いくつかの実施形態では、第１の金属の膜７０１は、自己整合選択成長シード膜である。図９Ａおよび図９Ｂに示すように、第１の金属の膜７０１が、凹んだ導電ライン３０１の上面３０３およびトレンチ３０２の側壁３０４のライナー５０１に堆積される。
【００８１】
［００１２９］いくつかの実施形態において、第１の金属の膜７０１は、タングステン（Ｗ）層、または選択成長ピラーを提供するための他のシードギャップフィル層である。いくつかの実施形態では、第１の金属の膜７０１は、金属膜または金属含有膜である。いくつかの実施形態では、第１の金属の膜７０１は、タングステン（Ｗ）を含み、シードギャップフィル層と呼ばれることがある。
【００８２】
［００１３０］いくつかの実施形態では、第１の金属の膜７０１は、限定はしないが、ＡＬＤ、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、スピンオン、またはマイクロ電子デバイス製造の当業者に知られている他の堆積技術などの堆積技術の１つを用いて堆積される。
【００８３】
［００１３１］図１０Ａおよび図１０Ｂは、一実施形態に従って、第１の金属の膜７０１の一部が除去されて絶縁層１０２の上部を露出させた後の、それぞれ図９Ａおよび図９Ｂと同様の図である。いくつかの実施形態において、第１の金属の膜７０１が電子デバイスの上面６０１と同一平面になるように、第１の金属の膜７０１の一部が除去される。いくつかの実施形態では、マイクロ電子デバイス製造の当業者に知られている化学機械研磨（ＣＭＰ）技術のうちの１つを使用して、第１の金属の膜７０１の一部が除去される。
【００８４】
［００１３２］いくつかの実施形態において、第１の金属の膜７０１は、電子デバイスの上面６０１に堆積されることなく、トレンチ３０２内に堆積される。いくつかの実施形態では、例えば、図２Ｂまたは図２Ｃに示す実施形態に示すように、トレンチ３０２は、第１の金属の膜７０１で完全には充填されていない。
【００８５】
［００１３３］図１１Ａおよび図１１Ｂは、１つ以上の実施形態に従って、凹んだ導電ライン３０１上のライナー５０１上の第１の金属の膜７０１を用いて、自己整合選択成長ピラー（すなわち、第１の金属の酸化物の膜９０１）が形成された後の、それぞれ図１０Ａおよび図１０Ｂと同様の図である。図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、第１の金属の酸化物の膜９０１の配列は、導電ライン３０１の一部と同じパターンを有する。図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、ピラーは、電子デバイスの上面６０１から実質的に直角に延びる。図１１Ａおよび１１Ｂに示すように、ピラーは、ギャップ９０４によって分離されている。
【００８６】
［００１３４］いくつかの実施形態では、第１の金属の酸化物の膜９０１から形成されたピラーは、導電ライン１０３上のライナー５０１の部分上の第１の金属の膜７０１から選択的に成長する。いくつかの実施形態では、導電ライン１０３より上の第１の金属の膜７０１の部分は、例えば、酸化、窒化、またはピラーを成長させるための他のプロセスによって、広げられる。いくつかの実施形態では、第１の金属の膜７０１は、第１の金属の膜７０１を金属酸化物ピラーに変換するために、酸化剤または酸化条件に晒すことによって酸化される。当業者は、ピラーを形成することは電気化学的酸化によって行われ、必ずしも酸素を含まないことを、理解するであろう。いくつかの実施形態では、ピラーは、上記に列挙された１つ以上の金属の酸化物を含む。より具体的な実施形態では、ピラーは、酸化タングステン（例えば、ＷＯ、ＷＯ３または他の酸化タングステン）を含む。いくつかの実施形態では、ピラーは、窒化物である。
【００８７】
［００１３５］酸化剤は、Ｏ２，Ｏ３，Ｎ２Ｏ，Ｈ２Ｏ，Ｈ２Ｏ２，ＣＯ，ＣＯ２，ＮＨ３，Ｎ２／Ａｒ，Ｎ２／Ｈｅ，Ｎ２／Ａｒ／Ｈｅ、またはそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない任意の適切な酸化剤であり得る。いくつかの実施形態において、酸化条件は、熱酸化、プラズマ促進酸化、遠隔プラズマ酸化、マイクロ波および高周波酸化（例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、容量結合プラズマ（ＣＣＰ））を含む。
【００８８】
［００１３６］いくつかの実施形態では、第１の金属の酸化物の膜９０１のピラーは、例えば第１の金属の膜７０１の組成および酸化剤に応じて任意の適切な温度で第１の金属の膜７０１を酸化することによって、形成される。いくつかの実施形態では、酸化は、約２５℃から約８００℃までのおおよその範囲の温度で起こる。いくつかの実施形態では、酸化は、約１５０℃以上の温度で起こる。いくつかの実施形態では、ピラーの高さは、約５オングストローム（Å）から約１０ミクロン（μｍ）までのおおよその範囲内にある。
【００８９】
［００１３７］図１２Ａおよび図１２Ｂは、いくつかの実施形態に従って、ピラー９０１間のギャップ９０４、ならびに第１の金属の酸化物の膜９０１のピラーに隣接する領域９１１、９１２を超過充填するように、絶縁層１００１が堆積された後の、それぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂと同様の図である。図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、ピラーに隣接する領域９１１、９１２およびギャップ９０４内に、絶縁層１００１が堆積されている。絶縁層１００１は、第２の絶縁層とも呼んでよく、第２の絶縁材料からなる。第２の絶縁層１００１は、絶縁層１０２に関して本明細書に記載されているような任意の適切な誘電体材料であり得る。
【００９０】
［００１３８］図１２Ａおよび図１２Ｂに示す実施形態では、第２の絶縁層１００１は、ピラーより高い高さを有する。言い換えれば、第２の絶縁層１００１の厚さは、ピラーを覆うのに十分である。いくつかの実施形態では、第２の絶縁層１００１は、第２の絶縁層の頂部がピラーと実質的に同じ高さになるように、またはピラーの頂部よりわずかに下になるように、形成される。
【００９１】
［００１３９］いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、ｌｏｗ−ｋギャップフィル層である。いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、流動性である。一実施形態では、絶縁層１００１は、流動性酸化ケイ素（ＦＳｉＯｘ）層である。いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、酸化物層、例えば、二酸化ケイ素、または電子デバイス設計によって決定される他の任意の電気絶縁層である。いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、層間誘電体（ＩＬＤ）である。いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、例えば、二酸化ケイ素、酸化ケイ素、炭素系材料、例えば、多孔質炭素膜、炭素ドープ酸化物（「ＣＤＯ」）、例えば、炭素ドープ二酸化ケイ素、多孔質二酸化ケイ素、多孔質酸炭化水素化ケイ素（ＳｉＯＣＨ）、窒化ケイ素またはそれらの任意の組み合わせなどの材料を含むがこれらに限定されないｌｏｗ−ｋ誘電体である。いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、３未満のｋ値を有する誘電体材料である。いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、約２．２から約２．７までのおおよその範囲のｋ値を有する誘電体材料である。いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、２未満のｋ値を有する誘電体材料を含む。いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、絶縁層１０２に関して本明細書に記載された絶縁層のうちの１つを表す。
【００９２】
［００１４０］いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、１つの金属ラインを他の金属ラインから分離するためのｌｏｗ−ｋ層間誘電体である。いくつかの実施形態では、絶縁層１００１は、これらに限定されないが、ＣＶＤ、スピンオン、ＡＬＤ、ＰＶＤ、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤ、またはマイクロ電子デバイス製造の分野における当業者に知られている他のｌｏｗ−ｋ絶縁層堆積技術などの堆積技術の１つを用いて堆積される。
【００９３】
［００１４１］図１３Ａおよび図１３Ｂは、いくつかの実施形態に従って、絶縁層１００１の化学機械平坦化（ＣＭＰ）を行って、第１の金属の酸化物の膜９０１のピラーの頂部１１０１を露出させた後の、それぞれ図１２Ａおよび図１２Ｂと同様の図である。図示のように、ピラーが露出される一方で、絶縁層１００１は、ピラーの頂部１１０１と実質的に同一平面で残っているように、絶縁層１００１が除去される。ＣＭＰプロセスは、当業者に知られている任意の適切な平坦化プロセスであり得る。いくつかの実施形態では、絶縁層１００１の頂部が、ピラーの頂部１１０１と同じ高さかまたはわずかに下になるように、絶縁層１００１が堆積され、ＣＭＰプロセスは実行されない。
【００９４】
［００１４２］図１４Ａおよび図１４Ｂは、いくつかの実施形態に従って、エッチングによって、第１の金属の酸化物の膜９０１のピラーが除去されて、ギャップ１２０１が形成された後の、それぞれ図１３Ａおよび図１３Ｂと同様の図である。ピラーのエッチングは、任意の適切な技術によって行うことができる。いくつかの実施形態では、ピラーをエッチングすることは、ピラーをアルカリ性水溶液に晒すことを含む。ピラーは、ライナー５０１または絶縁層１００１に影響を与えることなく除去される。
【００９５】
［００１４３］例示的で非限定的なプロセスにおいて、ピラーは、タングステンを含み、酸素との反応によって成長して、酸化タングステンピラーを形成し、これはＷＯ３の形態を取り得る。ＷＯ３をＫＯＨに晒すと、可溶性のＫ２ＷＯ４および／またはＷＯ２Ｃｌ２が形成され、これが表面を離れて、ついには全ての酸化タングステンが除去される。酸化タングステン部分（または一般に金属酸化物部分）が除去されると、反応は、自然に停止することができる。
【００９６】
［００１４４］図示の実施形態では、ライナー５０１は、ギャップ１２０１内に残っている。いくつかの実施形態（図示せず）では、ライナー５０１は、電子デバイス製造の当業者に知られているドライエッチング技術およびウェットエッチング技術のうちの１つ以上を使用して、除去される。
【００９７】
［００１４５］図１５Ａおよび図１５Ｂは、いくつかの実施形態に従って、絶縁層１３０１が絶縁層１００１上およびギャップ１２０１内に堆積された後の、それぞれ図１４Ａおよび図１４Ｂと同様の図である。絶縁層１３０１は、第３の絶縁層と呼んでもよく、第３の絶縁材料からなる。第３の絶縁層１３０１は、絶縁層１０２に関して本明細書で説明されているように、第２の絶縁層１００１の材料とは異なる任意の適切な誘電体であり得る。第３の絶縁層１３０１は、ギャップ１２０１を充填し、（図示のように）ライナー５０１または（ライナー５０１が存在しない場合）凹んだ第１の導電ライン３０１と接触する。
【００９８】
［００１４６］図１６Ａおよび図１６Ｂは、ギャップ１２０１を第３の絶縁層１３０１でギャップ充填した後の、それぞれ図１５Ａおよび図１５Ｂと同様の図１３００および図１３１０である。第３の絶縁層１３０１は、第２の絶縁層１００１とは異なる任意の適切な誘電体材料であり得る。第３の絶縁層１３０１は、ギャップ１２０１を充填し、（図示のように）ライナー５０１または（ライナー５０１が存在しない場合）凹んだ第１の導電ライン３０１と接触する。
【００９９】
［００１４７］図１７Ａおよび図１７Ｂは、いくつかの実施形態に従って、所定の深さが残るように絶縁層が堆積および／またはエッチングされた後の、それぞれ図１６Ａおよび図１６Ｂと同様の図である。示されている実施形態では、絶縁層１３０１の過剰部分が、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように堆積されて、次に、図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、第２の絶縁層１００１と同一平面になるように除去されて、次に、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、所定の深さまで再堆積される。いくつかの実施形態では、絶縁層は、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように堆積されて、次に、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、所定の深さになるまで除去される。いくつかの実施形態では、過剰部分は、当業者に知られている化学機械平坦化（ＣＭＰ）プロセスによって除去することができる。
【０１００】
［００１４８］いくつかの実施形態では、絶縁層１３０１は、図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、絶縁層１００１と同一平面になるように堆積され、次に、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、所定の深さの絶縁層１３０１が、さらに堆積されて、所定の深さの絶縁層１３０１を形成する。具体的な方法に関係なく、図１７Ａおよび図１７Ｂ図に示すように、所定の深さの絶縁層１３０１が残る。
【０１０１】
［００１４９］図１８Ａおよび図１８Ｂは、いくつかの実施形態に従って、第１のマスク１６２０および第２のマスク１６３０が絶縁層１３０１上に堆積された後の、それぞれ図１７Ａおよび図１７Ｂと同様の図である。第１のマスク１６２０および第２のマスク１６３０は、本明細書の他の箇所に開示されている第１のマスク２０１および第２のマスク２０２と同じでも異なっていてもよい。
【０１０２】
［００１５０］第１のマスク１６２０および第２のマスク１６３０が、絶縁層１３０１上に示されている。第１のマスク１６２０は、絶縁層１３０１の全てを覆うように示されており、第２のマスク１６３０は、図１１Ａおよび図１１Ｂに示されているようなピラーおよびギャップ９０４の領域の外側の領域を覆っている。第１のマスク１６２０および第２のマスク１６３０は、本明細書の他の箇所に開示されている第１のマスク２０１および第２のマスク２０２と同じでも異なってもよい。当業者は、マスキング層および絶縁体層が単層でも多層でもよいことを、認めるであろう。
【０１０３】
［００１５１］絶縁層１００１より上の絶縁層１３０１の厚さ（すなわち、ギャップ１２０１内にない絶縁層１３０１の深さ）および第１のマスク１６２０の厚さは、実質的に同じである。
【０１０４】
［００１５２］図１９Ａおよび図１９Ｂは、いくつかの実施形態に従って、エッチングプロセスが、マスク１６３０の真下ではない絶縁層１３０１の一部を等方的に除去した後の、それぞれ図１８Ａおよび図１８Ｂと同様の図である。等方性除去後、絶縁層１３０１の一部と絶縁層１００１の一部が露出する。
【０１０５】
［００１５３］絶縁層１３０１、マスク１６２０、およびマスク１６３０は、任意の適切な技術または技術の組み合わせによって除去することができる。例えば、エッチングプロセスは、絶縁層１００１に影響を与えることなく、絶縁層１３０１、マスク１６２０、およびマスク１６３０を選択的に除去することができる。いくつかの実施形態では、絶縁層１３０１、マスク１６２０、およびマスク１６３０を除去するために、１つより多いエッチングプロセスが使用される。例えば、第１のエッチングプロセスを使用して、マスク１６３０を除去し、第２のエッチングプロセスを使用して、マスク１６２０および絶縁層１３０１を除去することができる。いくつかの実施形態では、３つの層を除去するために使用される３つのエッチングプロセスがあり、各エッチングプロセスは１つの層に対して選択的である。
【０１０６】
［００１５４］図２０Ａおよび図２０Ｂは、いくつかの実施形態に従って、先の第１のマスク１６２０および第２のマスク１６３０が除去されて、第１のマスク１８２０および第２のマスク１８３０が絶縁層１３０１および絶縁層１００１の上に堆積された後の、それぞれ図１９Ａおよび図１９Ｂと同様の図である。第１のマスク１８２０および第２のマスク１８３０は、本明細書の他の箇所に開示されている第１のマスク２０１および第２のマスク２０２ならびに／または第１のマスク１６２０および第２のマスク１６３０と同じでも異なってもよい。当業者は、マスキング層および絶縁体層が単層でも多層でもよいことを、認めるであろう。
【０１０７】
［００１５５］第１のマスク１８２０および第２のマスク１８３０が、絶縁層１３０１および絶縁層１００１の上に示されている。第１のマスク１８２０は、絶縁層１３０１と絶縁層１００１の全てを覆うように示されている。第２のマスク１８３０は、図４Ａおよび図４Ｂに示すマスク２０２と同様の領域を覆うように示されている。当業者は、マスキング層および絶縁体層が単層でも多層でもよいことを、認めるであろう。追加の第１のマスク１８３０およびギャップ１２０１内の絶縁層１３０１の厚さは、実質的に同じである。
【０１０８】
［００１５６］図２１Ａおよび図２１Ｂは、いくつかの実施形態に従って、エッチングプロセスが、マスク１８３０の真下ではない絶縁材料１３０１を等方的に除去した後の、それぞれ図２０Ａおよび図２０Ｂと同様の図である。
【０１０９】
［００１５７］図２２Ａおよび図２２Ｂは、いくつかの実施形態に従って、マスク１８２０およびマスク１８３０が除去された後の、それぞれ図２１Ａおよび図２１Ｂと同様の図である。マスク層の除去後、絶縁層１３０１の一部、絶縁層１００１の一部、およびライナー５０１の一部が、露出される。
【０１１０】
［００１５８］絶縁層１３０１、マスク１８２０、およびマスク１８３０は、任意の適切な技術または技術の組み合わせによって除去することができる。例えば、エッチングプロセスは、絶縁層１００１に影響を与えることなく、絶縁層１３０１、マスク１８２０、およびマスク１８３０を選択的に除去することができる。いくつかの実施形態では、絶縁層１３０１、マスク１８２０、およびマスク１８３０を除去するために、１つより多いエッチングプロセスが使用される。例えば、第１のエッチングプロセスを使用して、マスク１８３０を除去し、第２のエッチングプロセスを使用して、マスク１８２０および絶縁層１３０１を除去することができる。いくつかの実施形態では、３つの層を除去するために使用される３つのエッチングプロセスがあり、各エッチングプロセスは１つの層に対して選択的である。エッチングプロセスの数にかかわらず、絶縁層１３０１およびマスク１８２０を除去すると、トレンチ２００１およびビア２００２、２００３が形成される。
【０１１１】
［００１５９］トレンチ２００１は、第１の導電ライン１０３の第１の方向とは異なる第２の方向に延びる。図示の実施形態では、第１の導電ライン１０３は、ｘ軸に沿って延び、トレンチ２００１は、ｙ軸に沿って延びる。いくつかの実施形態では、第２の方向は、第１の方向に対して、約３０°〜約１５０°の範囲、または約５０°〜約１３０°の範囲、または約７０°〜約１１０°の範囲、または約８０°〜約１００°の範囲、または約８５°〜約９５°の範囲、または約８７°〜約９３°の範囲、または約８９°〜約９１°の範囲の角度である。
【０１１２】
［００１６０］図２３Ａおよび図２３Ｂは、いくつかの実施形態による、ビア２００２、２００３およびトレンチ２００１内に第２の導電ライン２１０１を形成するための第２の導電性材料の堆積後の、それぞれ図２２Ａおよび図２２Ｂと同様の図である。第２の導電ライン２１０１は、任意の適切な金属とすることができ、任意の適切な堆積技術によって堆積させることができる。本明細書で説明されているように、第２の導電ライン２１０１は、第１の導電ライン１０３の第１の方向とは異なる第２の方向に延びる。
【０１１３】
［００１６１］図２４は、ネスト構造の自己整合されたビアを有するデバイス２１００の一部を示す。第１の導電ライン１０３は、図中で垂直方向に延びており、第２の導電ライン２１０１は、ページ上で水平方向に延びている。ビア２００２、２００３は、第１の導電ライン１０３と第２の導電ライン２１０１との間の接続が生じるところに、示されている。導電ラインおよびビアの詰め込みおよび配置は、例示された実施形態よりも狭く（すなわち、高密度）することもできるし、または粗く（すなわち、低密度）することもできる。
【０１１４】
［００１６２］本明細書の開示は、特定の実施形態を参照して説明されてきたが、当業者は、説明された実施形態が本開示の原理および用途の単なる例示であることを理解するであろう。本開示の意図および範囲から逸脱することなく、本開示の方法および装置に様々な修正および変形を加えることができることは、当業者には明らかであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内にある修正形態および変形形態を含むことができる。
【図１Ａ】
2019192906.tif 000003
【図１Ｂ】
2019192906.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
2019192906.tif 000043
【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
2019192906.tif 000045
【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
2019192906.tif 000047
【図２２Ｂ】
2019192906.tif 000048
【図２３Ａ】
2019192906.tif 000049
【図２３Ｂ】
2019192906.tif 000050
【図２４】
2019192906.tif 000051
【外国語明細書】
2019192906000001.pdf
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2019192906000003.pdf
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