。金屬線502的主要橫向的生長可以通過選擇性沉積工藝來完成，其中用于形成金屬線502的材料僅在包含金屬的特征(例如，襯墊區(qū)402)的暴露表面上形成而不在電介質(zhì)材料(例如，電介質(zhì)層104，以及半導(dǎo)體襯底102)上形成。根據(jù)本發(fā)明的實施例的選擇性沉積技術(shù)涉及自補(bǔ)充材料，并且是由金屬的反應(yīng)性氣相復(fù)合物排他性地在暴露的金屬上的金屬的自限制沉積。當(dāng)形成金屬線504時，可能在襯墊區(qū)402的上表面上以比在襯墊區(qū)402的側(cè)壁上慢的速率形成額外的金屬504，并且隨后可以通過平坦化工藝將其移除。金屬線502可以使用包括例如無電沉積、CVD、PECVD、低壓CVD以及ALD的沉積工藝來形成。金屬線502可以由諸如Co、Ru、CoWP、Cu和W的具有低電阻的材料(“低R材料”)構(gòu)成。在一個實施例中，金屬線502可以具有小于約20nm的寬度。
[0037]現(xiàn)在參考圖6A并且在一個實施例中，結(jié)構(gòu)600A示出在每個開口 202中的金屬線502的側(cè)壁上形成了一對擴(kuò)散阻擋物602A(下文中稱為“擴(kuò)散阻擋物”)。擴(kuò)散阻擋物602A可以通過選擇性沉積工藝形成，其中用于形成擴(kuò)散阻擋物602A的材料僅在包含金屬的特征(例如，金屬線502和額外部分504)的暴露表面上形成而不在電介質(zhì)材料(例如，電介質(zhì)層104，以及半導(dǎo)體襯底102)上形成。當(dāng)形成擴(kuò)散阻擋物602A時，可能在金屬線502和額外金屬504的上表面上以比在金屬線502的側(cè)壁上慢的速率形成額外阻擋物部分604A，并且隨后可以通過平坦化工藝將其移除。擴(kuò)散阻擋物602A可以使用包括例如CVD、PECVD、低壓CVD以及ALD的沉積工藝來形成。擴(kuò)散阻擋物602A可以由可以充當(dāng)阻擋物來阻止導(dǎo)電材料從其擴(kuò)散穿過的材料構(gòu)成。這些材料的說明性示例包括難熔金屬，諸如T1、Ta、W、Ru、a Co或其氮化物(例如，TiN、TaN、WN、RuN以及CoN)。應(yīng)當(dāng)注意，在一些實施例中，擴(kuò)散阻擋物602A具有與襯墊區(qū)402類似的組成成分，而在其它實施例中則具有不同的組成。擴(kuò)散阻擋物602A可以具有從約Inm到約30nm范圍的寬度。擴(kuò)散阻擋物602A與襯墊區(qū)402物理地分隔開。
[0038]現(xiàn)在參考圖6B，結(jié)構(gòu)600示出在半導(dǎo)體襯底102上以及每個開口 202中的擴(kuò)散阻擋物602A的側(cè)壁上形成了電介質(zhì)區(qū)602B。電介質(zhì)區(qū)602B可以基本上與電介質(zhì)層104類似，并且使用以上參考電介質(zhì)層104描述的相同的沉積工藝和技術(shù)來形成。在一個實施例中，電介質(zhì)區(qū)602B可以包含的未填充區(qū)域的袋室(pocket)，其形成絕緣的氣室。電介質(zhì)區(qū)602B可以具有從約I Onm到約40nm范圍的寬度。
[0039]現(xiàn)在參考圖6C，結(jié)構(gòu)600C示出執(zhí)行平坦化工藝以移除額外金屬504(圖6B)、額外阻擋物部分604A(圖6B)以及電介質(zhì)區(qū)602B的上部。在一個實施例中，可以使用諸如CMP的常規(guī)平坦化工藝。在一個實施例中，可以執(zhí)行平坦化工藝以使得金屬線502、擴(kuò)散阻擋物602A以及電介質(zhì)區(qū)602B每個具有與電介質(zhì)層104的上表面以及襯墊區(qū)402的上表面基本上共面的上表面。
[0040]現(xiàn)在參考圖6D，并且在另一實施例中，結(jié)構(gòu)600D示出在擴(kuò)散阻擋物602A的側(cè)壁之間形成空氣間隙區(qū)602D ο空氣間隙區(qū)602D可以通過在結(jié)構(gòu)600C (圖6C)之上沉積延伸跨越(但不填充)擴(kuò)散阻擋物602A的側(cè)壁之間的每個開口 202的開口部分的電介質(zhì)層(未示出)來形成。該電介質(zhì)層(未示出)可以具有與電介質(zhì)層104基本上類似的組成成分，并且可以由包括但不限于CVD、PECVD、濺射、化學(xué)溶液沉積或鍍的本領(lǐng)域已知的沉積工藝來形成。該電介質(zhì)層(未示出)的一部分之后可以通過諸如但不限于CMP的平坦化工藝移除，以使得電介質(zhì)帽蓋604D保留在擴(kuò)散阻擋物602A的側(cè)壁之間。電介質(zhì)帽蓋604D可以具有與電介質(zhì)層104的上表面基本上共面的上表面。電介質(zhì)帽蓋604D可以具有從約1nm到約40nm范圍的寬度。電介質(zhì)帽蓋604D可以密封空氣間隙區(qū)602D并將其與外界環(huán)境隔離。
[0041]下面參考圖7A-7B和圖7C詳細(xì)地描述并入了參考圖1-5詳細(xì)描述的工藝步驟和結(jié)構(gòu)的其它實施例。
[0042]現(xiàn)在參考圖7A，結(jié)構(gòu)700A示出在開口 202的底面上以及金屬線502的側(cè)壁上形成隔離襯墊702A。隔離襯墊702A可以通過在電介質(zhì)層104、額外金屬504(圖5)、金屬線502以及開口 202的底面上共形沉積具有從約Inm到約30nm范圍的厚度的隔離襯墊材料(未示出)來形成。隨后，可以通過諸如CMP的平坦化工藝將該隔離襯墊材料(未示出)的一部分連同額外金屬504(圖5)從電介質(zhì)層104、襯墊區(qū)402以及金屬線502的上表面移除，使得隔離襯墊702A留存于半導(dǎo)體襯底102和金屬線502的側(cè)壁上。隔離襯墊702A可以是基本為“U形”，具有由水平底面和內(nèi)側(cè)壁限定的開口區(qū)704A。隔離襯墊702A可以由諸如N-Blok、PECVD氧化物、Si02、SixNy、SiC、SiCxNyHz、可流動氧化物、TEOS以及聚酰亞胺的低k電介質(zhì)材料構(gòu)成。隔離襯墊702A與襯墊區(qū)402物理地分隔開。隔離襯墊702A可以具有與電介質(zhì)層104的上表面基本上共面的上表面。
[0043]現(xiàn)在參考圖7B，結(jié)構(gòu)700B示出在隔離襯墊702A的開口區(qū)704A(圖7A)中形成了電介質(zhì)區(qū)702B。電介質(zhì)區(qū)702B可以基本上與電介質(zhì)層104類似，并且使用以上參考電介質(zhì)層104描述的相同的沉積工藝和技術(shù)來形成。電介質(zhì)區(qū)702B可以具有與電介質(zhì)層104的上表面基本上共面的上表面。電介質(zhì)區(qū)702B可以具有從約I Onm到約40nm范圍的寬度。
[0044]現(xiàn)在參考圖7C，并且在另一實施例中，結(jié)構(gòu)700C示出在隔離襯墊702A的開口部704A(圖7A)中形成了空氣間隙區(qū)702C?？諝忾g隙區(qū)702C可以通過在結(jié)構(gòu)700A(圖7A)之上沉積延伸跨越(但不填充)開口部704A(圖7A)的電介質(zhì)層(未示出)來形成。該電介質(zhì)層(未示出)可以具有與電介質(zhì)層104基本上類似的組成，并且可以由包括但不限于CVD、PECVD、濺射、化學(xué)溶液沉積或鍍的本領(lǐng)域已知的沉積技術(shù)來形成。之后，可以通過諸如但不限于CMP的平坦化工藝移除電介質(zhì)層(未示出)的一部分，以使得電介質(zhì)帽蓋704C保留在隔離層702A的內(nèi)側(cè)壁之間。電介質(zhì)帽蓋740C可以具有與電介質(zhì)層104的上表面基本上共面的上表面。電介質(zhì)帽蓋704C可以具有從約1nm到約40nm范圍的寬度。電介質(zhì)帽蓋704C可以密封空氣間隙702C并將其與外界環(huán)境隔離。
[0045]如以上討論的，本發(fā)明的實施例可以允許在亞40nm節(jié)距形成超薄金屬線。這些超薄金屬線可以表現(xiàn)出較少的缺陷，并且還可以通過簡單集成到工藝流程中而制成。還構(gòu)思了，本發(fā)明的實施例可以適用于金屬線彼此自對準(zhǔn)的圖案密度倍增技術(shù)。
[0046]本文中所使用的術(shù)語僅僅是用于描述特定實施例的目的，而非意圖限制本發(fā)明。如本文中所使用的，單數(shù)