[發(fā)明專利]銅互連布線和形成銅互連布線的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580046189.7
• 申請(qǐng)日: 2005-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN101107699A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·M·杰弗肯;約翰·J·豪特拉;史蒂文·R·謝爾曼;亞瑟·J·勒恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: TEL艾派恩有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/44
• 分類號(hào): H01L21/44;H01L23/48;H01L23/40;H01L23/52
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李劍

1.一種在包括一個(gè)或多個(gè)銅互連表面和一個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)表面的結(jié)構(gòu) 上形成帽封結(jié)構(gòu)的方法，包括以下步驟：

將所述結(jié)構(gòu)置于低壓室中；

在所述低壓室內(nèi)形成加速的帽封GCIB；以及

將所述加速的帽封GCIB引導(dǎo)到所述一個(gè)或多個(gè)銅互連表面和所述一 個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)表面中的至少一個(gè)上，以在所述加速的帽封GCIB被引導(dǎo) 到其上的一個(gè)或多個(gè)表面上形成至少一個(gè)帽封結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述帽封GCIB形成和引導(dǎo)步 驟之前的以下步驟：

在所述低壓室內(nèi)形成加速的清潔GCIB；以及

將所述加速的清潔GCIB引導(dǎo)到所述一個(gè)或多個(gè)銅互連表面和所述一 個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)表面上，以清潔所述加速的清潔GCIB被引導(dǎo)到其上的一 個(gè)或多個(gè)表面上。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中形成加速的清潔GCIB還包括由選 自由Ar、N₂、NH₃和H₂構(gòu)成的組中的至少一種氣體的分子生成氣體團(tuán)簇 離子。

4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中形成所述加速的清潔GCIB還包括 利用在從約3kV到約50kV的范圍內(nèi)的加速電勢(shì)加速清潔GCIB氣體團(tuán)簇 離子。

5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中引導(dǎo)所述加速的清潔GCIB導(dǎo)致在 從約5×10¹³到約5×10¹⁶氣體團(tuán)簇離子/cm²的范圍內(nèi)的照射劑量被傳輸?shù)? 所述一個(gè)或多個(gè)銅互連表面和所述一個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)表面中的至少一個(gè)。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)表面包括級(jí) 間電介質(zhì)層的一部分。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)表面包括位 于多孔級(jí)間電介質(zhì)層的至少一部分上的硬掩模層的一部分。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中：

形成所述加速的帽封GCIB還包括由如下元素生成氣體團(tuán)簇離子，這 些元素在熔入到銅表面中時(shí)反應(yīng)形成電絕緣材料，在熔入到電介質(zhì)表面中 時(shí)反應(yīng)形成電絕緣材料；并且

所形成的至少一個(gè)帽封結(jié)構(gòu)是電絕緣帽封結(jié)構(gòu)。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述元素由選自由C、N、O、Si、 B和Ge構(gòu)成的組中的至少一種元素構(gòu)成。

10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中形成所述加速的帽封GCIB還包括 由惰性氣體分子生成氣體團(tuán)簇離子。

11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中形成所述加速的帽封GCIB還包括 利用在從約3kV到約50kV的范圍內(nèi)的加速電勢(shì)加速所生成的氣體團(tuán)簇離 子。

12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述引導(dǎo)所述加速的帽封GCIB的 步驟導(dǎo)致在從約1×10¹⁴到約1×10¹⁷氣體團(tuán)簇離子/cm²的范圍內(nèi)的照射劑 量被傳輸?shù)剿鲆粋€(gè)或多個(gè)銅互連表面和所述一個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)表面中的 至少一個(gè)。

13.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括形成位于所形成的至少一個(gè)帽 封結(jié)構(gòu)上的至少一個(gè)絕緣層的步驟。

14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述形成至少一個(gè)絕緣層的步驟 采用了PECVD沉積工藝。

15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所形成的至少一個(gè)絕緣層由選自 由碳化硅、氮化硅和氮化硅碳構(gòu)成的組中的一種材料構(gòu)成。

16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中：

形成所述加速的帽封GCIB還包括由如下元素生成氣體團(tuán)簇離子，這 些元素在熔入到銅表面中時(shí)反應(yīng)形成導(dǎo)電材料，在熔入到電介質(zhì)表面中時(shí) 反應(yīng)形成電絕緣材料；并且

所形成的至少一個(gè)帽封結(jié)構(gòu)包括所述銅互連部分的被照射區(qū)域上的導(dǎo) 電帽封結(jié)構(gòu)和所述電介質(zhì)部分的被照射區(qū)域上的電絕緣帽封結(jié)構(gòu)中的至少 一個(gè)。