[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 200910141124.0
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN101615608A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 羽根田雅希;清水紀嘉;大塚信幸;中尾嘉幸;砂山理江;田平貴裕
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01L23/532
• 分類號: H01L23/532;H01L21/768;H01L21/3205
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 張浴月;劉文意

1.一種半導體器件，包括：

絕緣膜，形成在半導體襯底上方，所述絕緣膜含有氧；

凹部，形成在所述絕緣膜中；

難熔金屬膜，形成在所述凹部的內壁上；

金屬膜，形成在所述難熔金屬膜上，所述金屬膜包括銅、錳以及氮；以 及

銅膜，形成在所述金屬膜上，以填充所述凹部。

2.如權利要求1所述的半導體器件，其中所述金屬膜包括一層或多個 層。

3.如權利要求1或2所述的半導體器件，其中所述金屬膜的厚度為1nm 至15nm。

4.如權利要求1或2所述的半導體器件，其中所述難熔金屬膜包括從 Ti、Ta、Zr以及Ru組成的組中選取的至少一種元素。

5.如權利要求1或2所述的半導體器件，其中所述金屬膜中含有的氮 的量在接近所述銅膜的第一側處大于在與所述第一側相對的第二側處。

6.如權利要求1或2所述的半導體器件，其中在所述金屬膜和所述銅 膜之間的分界面形成氧積聚部分，以及

所述錳主要包含在與所述銅膜中的所述氧積聚部分相距300nm以內的 區域中。

7.一種半導體器件的制造方法，包括以下步驟：

在半導體襯底上方形成含有氧的絕緣膜；

在所述絕緣膜中形成凹部；

在所述凹部的內壁上形成難熔金屬膜；

在所述難熔金屬膜上形成含有銅、錳以及氮的金屬膜；以及

在形成所述金屬膜之后，形成填充至少所述凹部的銅膜。

8.如權利要求7所述的方法，其中使用濺射在含氮氣氛中形成所述金 屬膜。

9.如權利要求8所述的方法，其中所述含氮氣氛包括氮氣和氨氣中的 一種。

10.如權利要求9所述的方法，其中所述含氮氣氛包括氮氣，并且所述 氮氣的分壓為7％或以上。

11.如權利要求7至10中任一權利要求所述的方法，還包括以下步驟：

在所述金屬膜和所述銅膜之間形成銅籽晶層。

12.如權利要求7至10中任一權利要求所述的方法，還包括以下步驟：

將所述絕緣膜上的所述銅膜平坦化。