[發明專利]用于互連結構的含氮金屬帽

有效

• 申請號: 200910163320.8
• 申請日: 2009-08-11
• 公開（公告）號: CN101651130A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 楊智超;胡朝坤
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L23/532
• 分類號: H01L23/532;H01L23/528;H01L21/768
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 劉 倜

1.一種互連結構，包括：

介電常數為3.0或更小的介電材料，所述介電材料具有至少一種 導電材料嵌入在所述介電材料中，所述至少一種導電材料具有與所述 介電材料的上表面共面的上表面；和

含氮貴金屬帽，基本上位于所述至少一種導電材料的所述上表面 上，所述含氮貴金屬帽不延伸到所述介電材料的所述上表面上，并且 在所述介電材料的上表面上沒有含氮貴金屬殘余存在。

2.根據權利要求1的互連結構，其中所述含氮貴金屬帽在以下結 構中進行選擇：

雙層結構，其包括含氮貴金屬的頂層；

包括多于兩層的多層結構，其中至少其頂層包括含氮貴金屬；

包括含氮貴金屬的單層結構；或

包括從下表面向上增加的氮濃度梯度的結構。

3.根據權利要求1的互連結構，其中所述含氮貴金屬帽包括從由 Ru、Ir、Rh、Pt、Co、及其合金組成的組中選出來的貴金屬。

4.根據權利要求3的互連結構，其中所述含氮貴金屬帽與所述導 電材料自對準。

5.根據權利要求1的互連結構，還包括位于所述介電材料和所述 含氮貴金屬帽頂上的電介質帽層，所述電介質帽是從由SiC、Si₄NH₃、 SiO₂、碳摻雜的氧化物、氮和氫摻雜的碳化硅SiC(N，H)、和其多層組 成的組中選出來的。

6.根據權利要求1的互連結構，其中所述至少一種導電材料包括 多晶硅、導電金屬、導電金屬合金、導電金屬硅化物、或其組合和多 層。

7.根據權利要求6的互連結構，其中所述至少一種導電材料是從 Cu、W和Al之一中選擇出來的導電金屬。

8.根據權利要求7的互連結構，其中所述至少一種導電材料是 Cu或Cu合金。

9.根據權利要求1的互連結構，其中所述介電材料包括：硅倍半 氧烷，至少包括Si、C、O和H原子的C摻雜的氧化物，熱固聚芳醚， 或其多層。

10.一種互連結構，包括：

介電常數為3.0或更小的介電材料，所述介電材料具有至少一種 含Cu的導電材料嵌入在所述介電材料中，所述至少一種含Cu的導 電材料具有與所述介電材料的上表面共面的上表面；和

RuN帽，基本上位于所述至少一種含Cu的導電材料的所述上表 面上，所述RuN帽不延伸到所述介電材料的上表面上，并且在所述 介電材料的上表面上沒有RuN殘余存在。

11.根據權利要求10的互連結構，還包括位于所述介電材料和所 述RuN帽頂上的電介質帽層，所述電介質帽層是從由SiC、Si₄NH₃、 SiO₂、碳摻雜的氧化物、氮和氫摻雜的碳化硅SiC(N，H)、和其多層組 成的組中選出來的。

12.根據權利要求10的互連結構，其中所述RuN帽在以下結構 中進行選擇：

包括RuN的頂層的雙層結構；包括多于兩層的多層結構，其中 至少其頂層包括RuN；或包括RuN的單層結構；或具有從下表面向 上增加的氮濃度梯度的包括Ru的結構。

13.根據權利要求10的互連結構，其中所述RuN與所述至少一 種含Cu的導電材料自對準。

14.根據權利要求10的互連結構，其中所述介電材料包括：硅倍 半氧烷，至少包括Si、C、O和H原子的C摻雜的氧化物，熱固聚芳 醚，或其多層。