JP2004511082A - 多結晶マイクロスケール・フィーチャ間のブリッジングを防ぐ方法及びその構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この方法は一般に、多結晶層(12)および少なくとも1つの拘束層(14)を含む多層構造を形成し、次いでこの多層構造をパターニングして、第1の線(16)および第1の線よりも幅が狭い第2の線(18)を生み出すことを含む。第1の線は、第2の線のパターニングされた縁(26)から離隔したパターニングされた縁(24)を有し、そのため第1および第2の線は互いから電気的に絶縁されている。第1の線のパターニングされた縁に沿って過度の横方向の結晶粒成長が続いて起こる場合には、次いで、第1の線と第2の線の間のブリッジングを防ぐ第1の線に関連した1つまたは複数のフィーチャを形成する。
【選択図】図6
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に、マイクロエレクトロニクス用途向けのメタライゼーションなど、多結晶材料から形成されたマイクロスケール・フィーチャに関する。詳細には、本発明は、長時間の加熱中に起こる横方向の結晶粒成長によってブリッジングおよび短絡が生じないように金属線を形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1に示すように、バック・エンド・オブ・ザ・ライン(BEOL)相互接続メタライゼーション10はしばしば、一対の拡散障壁層14の間にはさまれた多結晶アルミニウム銅合金の導電層12を含む。拡散障壁層14は、導電層12と周囲の金属構造からの金属との間の固体拡散速度を低減して、メタライゼーション10の信頼性およびシート抵抗を高める。しかし、アニールまたはその後の他の熱プロセスなどの場合のようにメタライゼーション10を十分な期間、加熱した場合には、障壁層14が導電層12の熱膨張を拘束する結果、メタライゼーション10内に応力が生じることが分かっている。ある条件下では、特にメタライゼーション10が十分に薄い(例えば0.25マイクロメートル以下)場合に、これらの応力によって、導電層12内に導電層12の平面に平行な結晶粒成長(以下、横方向の結晶粒成長と呼ぶ)が引き起されることがあり、その結果、隣接するメタライゼーション構造間の金属短絡が生じることがある。その一例として図2に、横方向の結晶粒成長(すなわち金属パッド16の平面内での結晶粒成長)が起こって、そこから金属ブリッジ20が突き出し、隣接する金属線18と接触した金属パッド16を示す。図2に示した金属短絡が起こりうることは、メタライゼーション10の歩留りおよび信頼性上の重大な問題である。金属パッド16と金属線18の間の間隔を大きくすれば金属短絡は回避されるが、エレクトロニクス業界で「デザイン・シュリンク(design shrink)」と呼ばれているマイクロ回路のさらなる小型化の要求を考慮すれば、このような選択は実行不能であり、または非実際的である。
【0003】
したがって、微細なメタライゼーション・フィーチャ間のブリッジングを、フィーチャ間の間隔を大きくすることなしに抑制し、または防止する方法が提供されることが望ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、隣接する多結晶材料間のブリッジングを防ぎ、または少なくともその可能性を大幅に低減する方法、具体的には、マイクロ回路の隣接するメタライゼーション間の短絡を低減する方法を提供する。本発明はさらに、この方法に従って形成されたメタライゼーションを含む。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の重要な側面は、結晶粒成長が起こり易い機構が決定されたこと、すなわちパターニングによって6よりも少ない結晶粒界を有するように切断された金属結晶粒で成長が起こりやすいことが分かったことである。結晶粒界が6つあることは熱力学的に最も安定した状態である。一対の拡散障壁層間の導電層の場合のように結晶粒成長が拘束された場合、過剰の結晶粒成長は、6よりも少ない粒界を有する結晶粒で最も起こりやすく、その方向は主に横方向(2次元)である。さらに、このタイプの結晶粒成長は細い金属線に比べ、金属パッドなどの幅の広いメタライゼーション・フィーチャで起こりやすいことが分かっている(本明細書では金属パッドが幅の広い金属線を含む)。横方向の結晶粒成長を受けやすいメタライゼーション・フィーチャからの横方向の結晶粒成長を抑制または抑止することによって、フィーチャ間の金属ブリッジングの発生は大幅に低減され、または完全に排除される。
【0006】
本発明の方法は一般に、基板上に金属層を形成することを含む。次いでこの金属層をパターニングして少なくとも2つの金属構造を生み出す。第1の金属構造は、第2の金属構造のパターニングされた縁から離隔したパターニングされた縁を有し、そのため、第1および第2の金属構造は互いから電気的に絶縁されている。しかし後に説明するように、ある熱処理によって、第1の金属構造のパターニングされた縁に沿った結晶粒が横方向に成長することがあり、第1の金属構造と第2の金属構造が十分に近く、結晶粒成長が過度である場合にはこれによって、金属構造間に金属ブリッジが生み出される。したがって本発明はさらに、第1の金属構造のパターニングされた縁に沿って過度の横方向の結晶粒成長が続いて起こる場合に、第1の金属構造と第2の金属構造の間の短絡を防ぐメタライゼーション・フィーチャを形成する。本発明が企図するメタライゼーション・フィーチャには、金属層をパターニングして、第1の金属構造と第2の金属構造の間に第1の金属構造および第2の金属構造から離隔したダミーの金属線を形成すること、第1の金属構造のパターニングされた縁の近くに穴をパターニングすること、第1の金属構造のパターニングされた縁を、第2の金属構造に向かって突き出た歯を有するように形成すること、および第1の金属構造のパターニングされた縁を、第1の金属構造がパターニングされた縁の両端にコーナ領域を有するように階段状に形成することであって、コーナ領域が、パターニングされた縁の残りの部分よりも前記第2の構造に近くなるようにすることが含まれる。
【0007】
本発明によれば、第1の金属構造と第2の金属構造の間にダミーの金属線があることによって、第1の金属構造からの横方向の結晶粒成長が起こっても有害な影響が生じない。これは、ダミー金属線が、マイクロ回路の電気構成要素に電気的に接続されておらず、そのため、第1の金属構造とダミー線の間に生じる可能性がある金属ブリッジが短絡を生み出さないためである。重要には、本発明によれば、ダミー構造および/または第2の金属構造の横方向の結晶粒成長によって生じるダミー線と第2の金属構造の間の金属ブリッジングに対する心配は、より大きな第1の金属構造からの横方向の結晶粒成長によって生じる金属ブリッジングに比べて少ない。本発明の残りのブリッジ抑制メタライゼーション・フィーチャ、すなわち第1の金属構造のパターニングされた縁に沿って形成されたパターニングされた穴、歯および階段は、隣接する第2の金属構造に向けての外向きの結晶粒成長とは対照的に、第1の金属構造のパターニングされた縁からの内向きの結晶粒成長を収容する。本発明が企図するそれぞれの方法の効果は、横方向の結晶粒成長が起こった場合であっても、ごく近くに隣接したメタライゼーション・フィーチャ間の金属ブリッジングを低減または排除することである。
【0008】
【発明の実施の形態】
図3に、図1に示したメタライゼーション10の平面図を示す。その下の多結晶導電層12が見えるように上面の拡散層14は省略されている。当技術分野で知られているとおり、チタン、窒化チタン、チタンと窒化チタンの組合せなどの材料から成る拡散障壁層14は、導電層12と周囲の金属構造からの金属との間の固体拡散速度を低減する役目を果たす。メタライゼーション10の厚さは変更することができ、ある応用では一般に約0.25μm以下である。後に明らかになるが、メタライゼーションの厚さは、本発明の利点を実現する見地から特に重要なパラメータである。導電層12に対してはAl−Cu合金が好ましく、障壁層14に対してはチタンおよび窒化チタンが好ましい材料だが、予測可能なとおり、他の材料を使用してメタライゼーション10を形成することもできる。さらに、一方の拡散層14を省略することができ、拡散層14の間に追加の金属層を封入することもできる。
【0009】
図2を参照して先に説明したとおり、横方向の結晶粒成長は、メタライゼーション10をパターニングして微細な金属線18、および本明細書ではパッド16と呼ぶ相対的に大きな金属構造を形成する従来技術のメタライゼーション・プロセスによって形成された多結晶メタライゼーションで起こることが分かっている。図3から6には導電層12の結晶粒界が示されている。これは、図2の金属パッド16から金属線18に向かっての横方向の結晶粒成長(すなわち導電層12の平面内での2次元結晶粒成長)が生じるのに能動的に関わっていることが分かった機構を例証するためである。図3に、付着後のAl−Cu合金導電層12の一般的な結晶粒構造を示す。Al−Cu導電層12の結晶粒構造およびテクスチャは、付着条件、基板のタイプおよび使用される障壁材料を含む多くの因子によって決定される。一例では、電気めっき、スパッタリング、蒸着、化学蒸着、物理蒸着などによって付着させた場合、Al−Cu導電層12の平均結晶粒径が約0.005から約2μm程度である。
【0010】
図4ではメタライゼーション10が、リソグラフィ、金属反応性イオン・エッチング(RIE)などの周知の方法によってパターニングされ、それによって金属パッド16および2本の金属線18がメタライゼーション10中のトレンチ22によって画定されていることが示されている。トレンチ22は、金属パッド16および最も近い金属線18の対向する縁24および26を画定する。これらの縁24と26の間隔は、導電層12の平均結晶粒径(例えば約0.9μm)にほぼ等しいか、またはそれよりも狭く示されている。金属パッド16および金属線18の縁24および26の結晶粒は、トレンチ22によって切断されて示されている。以下の議論のため、図4では、パッド16の縁24に沿った2つの結晶粒28が選び出されている。図5に、メタライゼーション10をアニールなどで加熱した影響を示す。加熱の間に、結晶粒28の横方向の結晶粒成長が起こり、片方の結晶粒28は、隣接する線18の縁26との間で金属ブリッジ20を形成している。
【0011】
本発明によればこの金属ブリッジ20は、熱サイクル中にAl−Cu導電層12内に生じた応力条件の結果である。相対的に高い熱膨張率を有する結果、Al−Cu導電層12は障壁層14によって物理的に拘束される。パターニング・プロセスの結果、金属パッド16のパターニングされた縁24に沿った結晶粒は、6よりも多い、または6よりも少ない結晶粒界を有している。図4に示した結晶粒28は、6よりも少ない結晶粒界を有している。本発明によれば、拡散障壁層14によって導電層12が拘束されている結果、6よりも少ない結晶粒界を有する結晶粒は横方向の(2次元の)結晶粒成長をうけやすい。Mullins−Von Neumannモデルなどのモデルを使用して、このような条件下での結晶粒成長を予測することができる。2次元結晶粒成長モデルによれば、金属パッド16を十分に、例えばAl−Cu導電層12では200℃から300℃に加熱すると、6つの結晶粒界を有する結晶粒は結晶粒成長を最も受けにくく、6つよりも多い結晶粒界を有する結晶粒は収縮しやすく、6つよりも少ない結晶粒界を有する結晶粒(例えば図4および5の結晶粒28)は成長しやすい。重要なのは、図5に示すように幅が狭い線18では結晶粒成長が開始されにくいことである。特定の理論に当てはめようとは思わないが、2通りの説明が考えられる。第1の説明によれば、結晶粒成長が起こりにくいのは、金属RIEによって線18の隣接する結晶粒間に比較的にまっすぐな結晶粒界が生み出され、本明細書では「バンブー(bamboo)」結晶粒構造と呼ぶ構造が得られるため、細い線18では結晶粒成長を駆動する力があまり存在しないためである。提案される第2の説明は、2次元結晶粒成長モデルが当てはまらず、結晶粒成長が、結晶粒成長の高さ−面積則(height−to−area rule)の制限条件に従う容積性(volumetric)の成長であるからである。原因がなんであれ、導電層12のパターニングされた縁24の結晶粒28にはより重大な力がかかり、障壁層14が存在するためこれらの結晶粒28は2次元結晶粒成長モデルに従う。応力と結晶粒28の結晶粒界の不安定さとが組み合わさって、後のアニールまたは他の高温エクスカーション中に結晶粒が成長する。図5の結晶粒28に対して示した結晶粒成長は、実際のハードウェアで見られたものであり、金属パッドとそれに隣接する金属線との間の距離が、金属パッドの結晶粒の平均粒径以下である場合に金属短絡が起こる。
【0012】
本発明が提供する、この課題を解決するための第1の解決策を図6に示す。この図では、どの回路デバイスにも電気的に接続されていない「ダミー」の金属線32を画定する追加のトレンチ30が金属パッド16に形成されている。金属パッド16は、ダミー線32の隣接する縁36に面したパターニングされた縁34を有する。ダミー線32およびトレンチ30の幅は、導電層12の平均結晶粒径に等しいか、またはそれよりも小さく示されている。図6は、メタライゼーション10のアニール後の導電層12の外観を示しており、このアニール中に金属パッド16の2つの結晶粒38が横方向に成長し、ダミー線32と接触した。先の説明によれば、結晶粒38が成長したのは、アニール前に結晶粒38が6よりも少ない結晶粒界を有していた結果、結晶粒38が不安定であったためである。大きいほうの結晶粒38はダミー線32と接触しているが、ダミー線32はどの回路デバイスにも接続されていないので有害な影響はない。一方、大きいほうの結晶粒28は図5では元々不安定で結晶粒成長を受けやすかったが、追加のトレンチ30により、ダミー線32の縁36によって第6の結晶粒界が生み出された結果、安定化された。その結果、熱処理中に大きいほうの結晶粒28は成長せず、したがって図5に示した金属ブリッジ20は図6では起こっていない。
【0013】
図7から10に、金属ブリッジングを防ぎまたは少なくとも抑制する本発明の教示に基づく他の実施形態を示す。図7では、金属パッド16のパターニングされた縁24の近くに一列の穴40がエッチングまたは他の方法で形成されている。穴40のサイズおよび位置は、穴40の周囲の結晶粒が、金属パッド16とこれに隣接する金属線18との間のトレンチ22中に押し出されることなく、その代わりに穴40の中へ成長するように決められる。効果的であるためには、隣接する穴40と穴40の間の距離、および穴40と金属パッド16の縁24との間の距離が、導電層12の平均結晶粒径にほぼ等しいか、またはそれよりも小さくなければならない。穴40の形状はそれほど重要ではなく、したがって図に示した形状とは異なっていてもよい。
【0014】
図8および9では、図7に示した一列の穴40に加えて、四角形の一列の歯42が提供されている。図8では、それぞれの穴40が歯42からまっすぐ内側にあり、図9では、それぞれの穴40が歯42と歯42の間のすき間44からまっすぐ内側にある。これらのそれぞれの実施形態では、穴40、歯42およびすき間44のサイズ、ならびにそれぞれの穴40と最も近い縁24またはすき間44との距離が、導電層12の平均結晶粒径にほぼ等しいか、またはそれよりも小さい。本発明によれば、図6の金属線18およびダミー線32に関して先に論じた理由から、歯42のサイズ/幅の結果としてそれぞれの歯42がバンブー結晶粒構造を有するため、それぞれの歯42の導電層12は、線18の中へは押し出されない。すなわち横方向に成長しない。さらに、それぞれのすき間44のところでトレンチ22の幅が広くなっている結果、たとえすき間44の中で横方向の結晶粒成長が起こったとしても金属ブリッジは形成されない。
【0015】
最後に図10に、エッチングまたはその他の方法で階段状の輪郭を有するように形成された金属パッド16のパターニングされた縁24を示す。金属パッド16の縁24の両端のコーナ46は、縁24の残りの内側領域48よりも隣接する金属線18に近くなっている。図8および9の歯42と同様に、四角形のコーナ46のサイズは、導電層12の平均結晶粒径にほぼ等しいか、またはそれよりも小さい。その結果、コーナ46は横方向の結晶粒成長を受けにくく、また、金属線18と金属パッド16の縁24の内側領域48との間の距離がより大きいことによって、金属線18に向かって結晶粒が横方向に成長した結果として内側領域48と金属線18の間に金属ブリッジが形成される可能性が実質上排除される。
【0016】
好ましい実施形態に関して本発明を説明してきたが、当業者が他の形態を採用できることは明白である。例えば、マイクロ回路のメタライゼーションの文脈で説明してきたが、本発明の教示は、実質上任意のタイプの材料(例えば導体、誘電体または半導体材料)から成る、狭い間隔で配置された微細な多結晶構造が望ましい他の応用へも適用可能である。したがって本発明の範囲は、上記の請求項によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】
従来技術の金属パッドおよび金属線を示す図である。
【図2】
金属パッドからの横方向の成長の結果として金属ブリッジングが生じた、従来技術の金属パッドおよび金属線を示す図である。
【図3】
メタライゼーション・プロセスの一段階を示す図である。
【図4】
メタライゼーション・プロセスの一段階を示す図である。
【図5】
メタライゼーション・プロセスの一段階を示す図であって、従来技術に従って生じた金属ブリッジングを示す図である。
【図6】
メタライゼーション・プロセスの一段階を示す図であって、金属ブリッジングを防ぐ本発明に基づくダミー金属線の使用を示す図である。
【図7】
金属パッドと金属線の間の金属ブリッジングを抑制する本発明に基づく代替方法および実施形態を示す図である。
【図8】
金属パッドと金属線の間の金属ブリッジングを抑制する本発明に基づく代替方法および実施形態を示す図である。
【図9】
金属パッドと金属線の間の金属ブリッジングを抑制する本発明に基づく代替方法および実施形態を示す図である。
【図10】
金属パッドと金属線の間の金属ブリッジングを抑制する本発明に基づく代替方法および実施形態を示す図である。
Claims (41)
- 基板上に多結晶層および少なくとも1つの拘束層を含む多層構造を形成する段階と、
前記多層構造をパターニングして、第1の構造および前記第1の構造よりも幅の狭い第2の構造を形成する段階であって、前記第1の構造が、前記第2の構造のパターニングされた縁から離隔したパターニングされた縁を有する段階と
を含む方法であって、
前記パターニング段階が、前記第2の構造の前記パターニングされた縁と前記第1の構造の前記パターニングされた縁に沿った前記多結晶層から前記第2の構造に向かって横方向に成長した結晶粒との間の接触を防止する手段を生み出し、前記手段が、
前記多層構造をパターニングして、前記第1の構造と前記第2の構造の間に、前記第1の構造および前記第2の構造から離隔したダミーの構造を形成する手段と、
前記第1の構造の前記パターニングされた縁の近くに穴をパターニングする手段と、
前記第1の構造の前記パターニングされた縁を、前記第2の構造に向かって突き出た歯を有するように形成する手段であって、前記歯が、歯と歯の間にある前記パターニングされた縁の残りの部分よりも前記第2の構造に近い手段と、
前記第1の構造の前記パターニングされた縁を、前記第1の構造が前記パターニングされた縁の両端にコーナ領域を有するように階段状に形成する手段であって、前記コーナ領域が、前記コーナ間の前記パターニングされた縁の残りの部分よりも前記第2の構造に近い手段と
から成るグループから選択された少なくとも1つの手段である方法。 - 前記防止手段が前記ダミー構造を含み、前記ダミー構造が、前記第1の構造および前記第2の構造から前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の構造の前記多結晶層から結晶粒が横方向に成長し前記ダミー構造と接触するように、前記第1の構造をアニールする段階をさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記防止手段が前記穴を含み、前記穴が、前記パターニングされた縁に沿って一列に整列配置され、前記穴が、前記パターニングされた縁および互いから、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の構造が前記第2の構造から、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔される、請求項4に記載の方法。
- 前記第1の構造の前記多結晶層から結晶粒が前記第2の構造に向かって横方向に成長するが、前記第2の構造造とは接触しないように、前記第1の構造をアニールする段階をさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記防止手段が前記歯を含み、前記歯が、前記パターニングされた縁に沿って一列に整列配置され、それぞれの歯のサイズが前記多結晶層の平均結晶粒径以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記歯が前記第2の構造から、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔される、請求項7に記載の方法。
- 前記第1の構造の前記多結晶層から結晶粒が前記第2の構造に向かって横方向に成長するが、前記第2の構造造とは接触しないように、前記第1の構造をアニールする段階をさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記防止手段が、前記第1の構造の前記階段状にパターニングされた縁を含み、それぞれのコーナ領域のサイズが前記多結晶層の平均結晶粒径以下である、請求項1に記載の方法。
- 前記パターニングされた縁の前記コーナ領域が前記第2の構造から、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔される、請求項10に記載の方法。
- 前記第1の構造の前記多結晶層から結晶粒が前記第2の構造に向かって横方向に成長するが、前記第2の構造造とは接触しないように、前記第1の構造をアニールする段階をさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記多層構造がマイクロ回路のメタライゼーションであり、前記第1および第2の構造が互いから電気的に絶縁され、この方法が、前記第1の構造と前記第2の構造の間の短絡を防止する、請求項1に記載の方法。
- 前記多結晶層が導電層であり、前記拘束層が拡散障壁層である、請求項13に記載の方法。
- 前記第1の構造の前記導電層の結晶粒が前記第2の構造に向かって横方向に成長するように、前記第1の構造を加熱する段階をさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記導電層がアルミニウム−銅組成物である、請求項14に記載の方法。
- 前記拡散障壁層が、チタンおよび窒化チタンから成るグループから選択された1種または数種の材料から形成される、請求項14に記載の方法。
- 前記多層構造が、0.25マイクロメートルまでの厚さを有するように形成される、請求項13に記載の方法。
- 前記第1の構造の前記多結晶層から結晶粒が前記第2の構造に向かって横方向に成長するが、前記第2の構造造とは接触しないように、前記第1の構造をアニールする段階をさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記第1の構造が前記第2の構造から、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔される、請求項1に記載の方法。
- 多結晶層および少なくとも1つの拘束層をそれぞれが含む基板上の第1の構造および第2の構造を含む多層構造であって、
前記第1の構造が、前記第2の構造のパターニングされた縁から離隔したパターニングされた縁と、前記第2の構造の前記パターニングされた縁と前記第1の構造の前記パターニングされた縁から前記第2の構造に向かって横方向に成長した結晶粒との間の接触を防止する手段とを含み、
前記手段が、
前記第1の構造と前記第2の構造の間にあって、前記第1の構造および前記第2の構造から離隔したダミー構造と、
前記第1の構造の前記パターニングされた縁の近くの穴と、
前記第1の構造の前記パターニングされた縁に沿った歯であって、前記第2の構造に向かって突き出し、この歯と歯の間にある前記パターニングされた縁の残りの部分よりも前記第2の構造に近い歯と、
前記第1の構造の前記パターニングされた縁に沿った階段であって、前記第1の構造が、前記パターニングされた縁の両端にコーナ領域を有し、前記コーナ領域が、前記コーナ間の前記パターニングされた縁の残りの部分よりも前記第2の構造に近い階段と
から成るグループから選択された少なくとも1つの手段である多層構造。 - 前記防止手段が前記ダミー構造を含み、前記ダミー構造が、前記第1の構造および前記第2の構造から前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔された、請求項21に記載の多層構造。
- 前記第1の構造から横方向に成長し、前記ダミー構造と接触した結晶粒をさらに含む、請求項22に記載の多層構造。
- 前記防止手段が前記穴を含み、前記穴が、前記パターニングされた縁に沿って一列に整列配置され、前記穴が、前記パターニングされた縁および互いから、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔された、請求項21に記載の多層構造。
- 前記第1の構造が前記第2の構造から、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔された、請求項24に記載の多層構造。
- 前記第1の構造から前記第2の構造に向かって横方向に成長しているが、前記第2の構造造とは接触していない結晶粒をさらに含む、請求項24に記載の多層構造。
- 前記防止手段が前記歯を含み、前記歯が、前記パターニングされた縁に沿って一列に整列配置され、それぞれの歯のサイズが前記多結晶層の平均結晶粒径とほぼ等しい、請求項21に記載の多層構造。
- 前記歯が前記第2の構造から、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔された、請求項27に記載の多層構造。
- 前記第1の構造から前記第2の構造に向かって横方向に成長しているが、前記第2の構造造とは接触していない結晶粒をさらに含む、請求項27に記載の多層構造。
- 前記防止手段が、前記第1の構造の前記階段状にパターニングされた縁を含み、それぞれのコーナ領域のサイズが前記多結晶層の平均結晶粒径以下である、請求項21に記載の多層構造。
- 前記パターニングされた縁の前記コーナ領域が前記第2の構造から、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔された、請求項30に記載の多層構造。
- 前記第1の構造から前記第2の構造に向かって横方向に成長しているが、前記第2の構造造とは接触していない結晶粒をさらに含む、請求項30に記載の多層構造。
- 前記多層構造がマイクロ回路のメタライゼーションであり、前記第1および第2の構造が互いから電気的に絶縁されており、前記防止手段が、前記第1の構造と前記第2の構造の間の電気短絡を防止する、請求項21に記載の多層構造。
- 前記多結晶層が導電層であり、前記拘束層が拡散障壁層である、請求項33に記載の多層構造。
- 前記第1の構造の前記導電層から前記第2の構造に向かって横方向に成長した結晶粒をさらに含む、請求項34に記載の多層構造。
- 前記導電層がアルミニウム−銅組成物である、請求項34に記載の多層構造。
- 前記拡散障壁層が、チタンおよび窒化チタンから成るグループから選択された1種または数種の材料から形成された、請求項34に記載の多層構造。
- 前記第1および第2の構造が、0.25マイクロメートルまでの厚さを有する、請求項33に記載の多層構造。
- 前記第1の構造の前記多結晶層から前記第2の構造に向かって横方向に成長しているが、前記第2の構造造とは接触していない結晶粒をさらに含む、請求項33に記載の多層構造。
- 前記第1の構造が前記第2の構造から、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔された、請求項33に記載の多層構造。
- 導電性多結晶層および少なくとも1つの拘束層をそれぞれが含む基板上の第1の構造および第2の構造を含むマイクロ回路のメタライゼーションであって、
前記第1の構造が、前記第2の構造のパターニングされた縁から離隔したパターニングされた縁を有し、前記第1および第2の構造の前記多結晶層が、実質的に等しい平均粒径を有する結晶粒によって特徴づけられ、
前記第2の構造の前記パターニングされた縁と前記第1の構造の前記パターニングされた縁から前記第2の構造に向かって横方向に成長した結晶粒との間の接触を防止する手段を含み、
前記手段が、
前記第1の構造と前記第2の構造の間にあって、前記第1の構造および前記第2の構造から離隔したダミー構造であって、導電性多結晶層および少なくとも1つの拘束層を含み、このダミー構造の前記多結晶層が、前記第1および第2の構造の前記多結晶層の平均結晶粒径に実質的に等しい平均粒径を有する結晶粒によって特徴づけられ、さらに、前記第1の構造および前記第2の構造の前記パターニングされた縁から、前記第1の構造、前記第2の構造および前記ダミー構造の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔された2つのパターニングされた縁を有するダミー構造と、
前記第1の構造の前記パターニングされた縁の近くの穴であって、互いから、および前記第1の構造の前記パターニングされた縁から、前記第1および第2の構造の前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔された穴と、
前記第1の構造の前記パターニングされた縁に沿った歯であって、前記第2の構造に向かって突き出し、この歯と歯の間にある前記パターニングされた縁の残りの部分よりも前記第2の構造に近く、それぞれの歯のサイズが前記多結晶層の平均結晶粒径にほぼ等しく、それぞれの歯が前記第2の構造から、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔された歯と、
前記第1の構造の前記パターニングされた縁に沿った階段であって、前記第1の構造が、前記パターニングされた縁の両端にコーナ領域を有し、前記コーナ領域が、前記コーナ領域間の前記パターニングされた縁の残りの部分よりも前記第2の構造に近く、それぞれのコーナ領域のサイズが前記多結晶層の平均結晶粒径以下であり、それぞれのコーナ領域が前記第2の構造から、前記多結晶層の平均結晶粒径以下の距離だけ離隔された階段と
から成るグループから選択された少なくとも1つの手段であるメタライゼーション。
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