[發(fā)明專利]用于在擴(kuò)散阻擋層上的銅膜的粘合增強(qiáng)的材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910173396.9
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN101673706A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程漢頌;雷新建;D·P·斯彭斯;J·A·T·諾曼;D·A·羅伯茨;韓波;周成剛;吳金平
• 申請（專利權(quán)）人: 氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L23/532;C23C16/18;C23C16/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 徐厚才;韋欣華

1、控制附聚并改進(jìn)半導(dǎo)體器件的粘合的方法，包括：

(1)提供包括至少一個(gè)圖案化介電層和至少一個(gè)阻擋層的基底；

(2)在所述至少一個(gè)阻擋層上沉積含有鉻合金的粘合增進(jìn)層；和

(3)在所述粘合增進(jìn)層上沉積金屬種子層；

其中所述粘合增進(jìn)層和所述阻擋層之間的粘合能高于所述粘合增進(jìn)層和所述金屬種子層之間的粘合能。

2、如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鉻合金具有式Cr_xM_y，其中M是選自銅(Cu)、銀(Ag)、釕(Ru)、釩(V)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鋯(Zr)以及鈮(Nb)的金屬，x是Cr的原子量百分比，y是M的原子量百分比，且x+y＝100％。

3、如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述鉻合金選自鉻-銅(Cr_xCu_y)、鉻-銀(Cr_xAg_y)、鉻-釕(Cr_xRu_y)、鉻-釩(Cr_xV_y)、鉻-鉭(Cr_xTa_y)、鉻-鈦(Cr_xTi_y)、鉻-鋯(Cr_xZr_y)以及鉻-鈮(Cr_xNb_y)；其中x為10％到90％。

4、如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鉻合金是從具有選自結(jié)構(gòu)A和結(jié)構(gòu)B的多齒β-酮亞胺鹽的絡(luò)合物的含鉻前體沉積；

結(jié)構(gòu)A

結(jié)構(gòu)B

其中：R¹是含1到6個(gè)碳原子的支鏈龐大烷基；R²選自氫、具有1到6個(gè)碳原子的烷基、具有1到6個(gè)碳原子的烷氧基、具有3到6碳原子的脂環(huán)族基、以及具有6到10個(gè)碳原子的芳基；R^3-4是直鏈的或支鏈的，選自具有1到6個(gè)碳原子的烷基、具有1到6個(gè)碳原子的烷氧基、具有3到6碳原子的脂環(huán)族基、以及具有6到10個(gè)碳原子的芳基；R^5-6是直鏈的或支鏈的，分別選自具有1到6個(gè)碳原子的直鏈烷基、具有1到6個(gè)碳原子的氟烷基、具有3到10個(gè)碳原子的脂環(huán)族基、具有6到10個(gè)碳原子的芳基、以及含氧或氮原子的雜環(huán)基；L是單齒給體配體。

5、如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述阻擋層包含選自鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鉭硅氮化物(TaSiN)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)以及它們的混合物的材料。

6、如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬種子層選自銅層、銅合金層以及它們的組合。

7、如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述粘合增進(jìn)層通過選自以下的方法沉積：原子層沉積(ALD)、等離子體增強(qiáng)的原子層沉積(PEALD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、以及等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積(PECVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、次常壓化學(xué)氣相沉積(SACVD)、紫外輔助化學(xué)氣相沉積、燈絲輔助化學(xué)氣相沉積(FACVD)、以及常壓化學(xué)氣相沉積(APCVD)。

8、控制銅層的附聚并改進(jìn)銅層和至少一個(gè)阻擋層之間的粘合的方法，包括：

(1)提供基底，其包括在至少一個(gè)圖案化介電層上的所述至少一個(gè)阻擋層；

(2)在所述至少一個(gè)阻擋層上沉積含有鉻合金的粘合增進(jìn)層；和

(3)在所述粘合增進(jìn)層上沉積所述銅層；

其中所述粘合增進(jìn)層和所述阻擋層之間的粘合能高于所述粘合增進(jìn)層和所述銅層之間的粘合能。

9、如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述鉻合金具有式Cr_xM_y，其中M是選自銅(Cu)、銀(Ag)、釕(Ru)、釩(V)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鋯(Zr)以及鈮(Nb)的金屬，x是Cr的原子量百分比，y是M的原子量百分比，且x+y＝100％。