[發(fā)明專利]用于互連的自對準阻擋層

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980112816.0
• 申請日: 2009-03-20
• 公開（公告）號: CN102132398A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設計）人: R·G·戈登;H·金
• 申請（專利權）人: 哈佛學院院長等
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李帆

1.一種用于形成集成電路互連結構的方法，所述方法包括：

a)提供部分完成的互連結構，該結構包括電絕緣區(qū)和導電含銅區(qū)，所述部分完成的互連結構具有基本上平坦的表面；

b)將選自錳、鉻和釩的金屬(M)沉積在至少一部分的導電含銅區(qū)之上或之中；

c)將絕緣膜沉積在至少一部分的沉積金屬上，其中與所述至少一部分的沉積金屬接觸的沉積的絕緣膜區(qū)基本上是不含氧的；

d)使至少一部分的沉積金屬與絕緣膜反應以形成阻擋層，其中導電含銅區(qū)基本上是不含金屬元素(M)的。

2.權利要求1的方法，還包括進行光刻以在所述絕緣膜中形成至少一個過孔和/或溝槽。

3.權利要求2的方法，還包括沉積第二金屬，該第二金屬可以與沉積的金屬相同或不同，并使至少一部分的沉積第二金屬與絕緣膜反應以形成第二阻擋層。

4.權利要求3的方法，還包括用銅填充至少一個過孔和/或溝槽。

5.權利要求4的方法，還包括拋光銅從而獲得具有基本上平坦表面的第二個部分完成的互連結構，其中所述第二個部分完成的互連結構包括電絕緣區(qū)和導電含銅區(qū)。

6.權利要求5的方法，其中將所述沉積金屬、所述沉積絕緣膜、所述反應、所述進行光刻、所述填充和所述拋光中的至少一者進行重復。

7.權利要求1的方法，其中采用CVD或ALD進行沉積金屬(M)。

8.權利要求1的方法，其中采用物理沉積方法進行沉積金屬(M)。

9.權利要求1的方法，還包括將所述沉積金屬擴散到至少一部分的導電區(qū)以形成銅金屬合金。

10.權利要求9的方法，其中所述擴散包括熱退火過程。

11.權利要求1的方法，還包括在所述沉積絕緣膜之前除去沉積在所述電絕緣區(qū)上或與所述電絕緣區(qū)反應的任何金屬。

12.權利要求11的方法，其中所述除去采用拋光進行。

13.權利要求11的方法，其中所述除去采用化學蝕刻進行。

14.權利要求1的方法，其中所述沉積的絕緣膜包括硅和氮。

15.權利要求1的方法，其中所述反應包括熱退火過程。

16.權利要求1的方法，其中金屬是錳。

17.權利要求1的方法，其中使用具有式[M(AMD)_m]_n的脒基金屬來沉積金屬，其中AMD是脒基，m＝2或3，n在1至3范圍內。

18.權利要求17的方法，其中脒基金屬具有結構

其中R¹、R²、R³、R¹′、R²′和R³′獨立地選自氫、烷基、芳基、烯基、炔基、三烷基甲硅烷基或氟烷基或其它非金屬原子或基團。

19.權利要求18的方法，其中R¹、R²、R³、R¹′、R²′和R³′各自獨立地是烷基或氟烷基或甲硅烷基烷基或烷基酰胺基。

20.權利要求18的方法，其中脒基金屬包括二(N，N′-二異丙基戊基脒基)合錳(II)，其中R¹、R²、R¹′和R²′為異丙基，R³和R³′為正丁基。

21.權利要求1的方法，其中用具有式(Cp)_qM_r(CO)_s的環(huán)戊二烯基羰基金屬沉積金屬，其中Cp為被至多五個基團取代的環(huán)戊二烯基，q、r和s是正整數(shù)。