[發(fā)明專利]用于金屬互連的共形粘附促進(jìn)襯墊有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200980131364.0 | 申請(qǐng)日： | 2009-08-10 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN102124559A | 公開（公告）日： | 2011-07-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 鄭天人;李正文;黃洸漢;朱慧瓏 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司 |
| 主分類號(hào)： | H01L23/52 | 分類號(hào)： | H01L23/52 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105 | 代理人： | 邱軍 |
| 地址： | 美國(guó)紐*** | 國(guó)省代碼： | 美國(guó);US |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說(shuō)明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 金屬 互連 粘附 促進(jìn) 襯墊 | ||
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：
在襯底上形成圖案化介電層(10)；
在所述圖案化介電層(10)的圖案化表面上直接形成金屬氮化物襯墊(20)；
在所述金屬氮化物襯墊(20)上直接形成包括元素金屬或金屬間合金的金屬襯墊(30)；以及
通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)或原子層沉積(ALD)在所述金屬襯墊(30)上直接形成包括氮化銅的共形粘附促進(jìn)襯墊(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在所述共形粘附促進(jìn)襯墊(40)上直接形成Cu籽晶層(50)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，還包括在所述Cu籽晶層(50)上直接電鍍Cu材料(60)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述圖案化介電層(10)包括線槽和通路腔(15)中的至少之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述線槽或所述通路腔(15)通過(guò)所述Cu材料(60)的所述電鍍被完全填充。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，還包括平坦化所述電鍍Cu材料(60)，其中所述金屬氮化物襯墊(20)的表面、所述金屬襯墊(30)的表面、所述共形粘附促進(jìn)襯墊(40)的表面以及所述電鍍Cu材料(60)的表面基本上是水平且共平面的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括對(duì)所述電鍍Cu材料(60)和所述Cu籽晶層(50)進(jìn)行退火，其中所述電鍍Cu材料(60)和所述Cu籽晶層(50)在結(jié)構(gòu)上融合以形成一體構(gòu)造的導(dǎo)電Cu結(jié)構(gòu)(80)，該一體構(gòu)造的導(dǎo)電Cu結(jié)構(gòu)(80)在其整個(gè)體積中沒有界面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述共形粘附促進(jìn)襯墊(40)通過(guò)一系列交替暴露到銅脒化物和氨氣的原子層沉積(ALD)形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述ALD在約150℃至約300℃的溫度進(jìn)行，且其中在暴露到銅脒化物的每個(gè)循環(huán)期間，銅脒化物的分壓為約1mTorr至約1Torr。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述共形粘附促進(jìn)襯墊(40)通過(guò)采用銅脒化物和氨氣同時(shí)流動(dòng)的化學(xué)氣相沉積(CVD)形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述CVD在約150℃至約350℃的溫度進(jìn)行，且其中在所述CVD期間，銅脒化物的分壓為約1mTorr至約100Torr。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述氮化銅具有CuxN的組成，其中x為約1至約5。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在約150℃至約400℃的提高的溫度對(duì)所述共形粘附促進(jìn)襯墊(40)進(jìn)行退火，其中所述共形粘附促進(jìn)襯墊(40)的暴露的外部被轉(zhuǎn)變?yōu)榘~和氮的共形富Cu導(dǎo)電層(45)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括：
通過(guò)物理氣相沉積(PVD)在所述共形富Cu導(dǎo)電層(45)上直接形成Cu籽晶層(50)；以及
在所述Cu籽晶層(50)上直接電鍍Cu材料(60)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括：對(duì)所述電鍍Cu材料(60)、所述Cu籽晶層(50)以及所述共形富Cu導(dǎo)電層(45)進(jìn)行退火，其中所述共形富Cu導(dǎo)電層(45)包括共形元素Cu層，且其中所述電鍍Cu材料(60)、所述Cu籽晶層(50)以及所述共形元素Cu層在結(jié)構(gòu)上融合以形成一體構(gòu)造的導(dǎo)電Cu結(jié)構(gòu)(80)，該一體構(gòu)造的導(dǎo)電Cu結(jié)構(gòu)(80)在其整個(gè)體積中沒有界面。
16.一種金屬互連結(jié)構(gòu)，包括：
位于襯底上并且包括線槽和通路腔(15)中的至少之一的圖案化介電層(10)；
鄰接所述圖案化介電層(10)的圖案化表面的金屬氮化物襯墊(20)；
包含元素金屬或金屬間合金并且鄰接所述金屬氮化物襯墊(20)的金屬襯墊(30)；以及
包含氮化銅并且鄰接所述金屬襯墊(30)的共形粘附促進(jìn)襯墊(40)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的金屬互連結(jié)構(gòu)，還包括鄰接所述共形粘附促進(jìn)襯墊(40)的Cu籽晶層(50)。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司，未經(jīng)國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/200980131364.0/1.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專利網(wǎng)。
