[發明專利]銅互連結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201310181024.7
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103426862B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: D·C·埃德爾斯坦;T·諾加米;C·帕克斯;T-L·泰
• 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;H01L21/768
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,張寧

1.一種互連結構，包括：

金屬氧化物部分；

金屬部分；以及

具有頂部區域的本體導體部分；

其中所述金屬部分在所述頂部區域處并且所述金屬氧化物部分在所述金屬部分上方，其中所述本體導體在所述頂部區域具有形成的晶格缺陷。

2.根據權利要求1所述的結構，進一步包括：

覆蓋層，所述覆蓋層具有比所述本體導體的熱膨脹系數更小的熱膨脹系數。

3.根據權利要求2所述的結構，其中所述覆蓋層是含氮絕緣體層，或者是包括含氮絕緣體層的薄膜堆疊。

4.根據權利要求1所述的結構，其中所述金屬部分包括從由Mn、Al、Ti、Zn、Sn和In所組成的組中所選擇的元素中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的結構，其中所述金屬氧化物部分的金屬與所述金屬部分的金屬是相同金屬元素。

6.根據權利要求5所述的結構，其中所述相同金屬元素在所述金屬氧化物部分中的百分比與所述相同金屬元素在金屬部分中的百分比之和比所述相同金屬元素在所述本體導體中的百分比大1.5倍。

7.根據權利要求5所述的結構，其中所述相同金屬元素是Mn。

8.根據權利要求1所述的結構，其中所述互連結構具有線寬，其中所述線寬小于或等于30納米。

9.一種互連結構，包括：

錳氧化物部分；

金屬錳部分；以及

具有頂部區域的銅部分；

其中所述金屬錳部分在所述頂部區域處，并且所述錳氧化物部分在所述金屬錳部分上方，其中所述銅部分在所述頂部區域具有形成的晶格缺陷。

10.根據權利要求9所述的結構，進一步包括：在所述錳氧化物部分上方的覆蓋層，其中所述覆蓋層包括含氮絕緣體層。

11.根據權利要求9所述的結構，其中Mn在所述錳氧化物部分中的百分比與Mn在所述金屬錳部分中的百分比之和比Mn在銅部分中的百分比大1.5倍。

12.根據權利要求9所述的結構，其中所述互連具有線寬，其中所述線寬小于或等于100納米。

13.一種用于形成具有提高的電遷移抗性的互連結構的方法，所述方法包括：

在襯底上的電介質區域中形成開口；

形成含雜質層；

用本體導體填充所述開口；

在所述本體導體的頂部區域處創造缺陷；以及

對所述襯底熱處理，由此在所述本體導體的頂部區域處形成含雜質氧化物層和金屬雜質層。

14.根據權利要求13所述的方法，其中創造缺陷包括用惰性氣體對所述本體導體的頂部區域進行離子注入。

15.根據權利要求13所述的方法，其中創造缺陷包括對所述本體導體的頂部區域進行等離子處理。

16.根據權利要求13所述的方法，其中創造缺陷包括在氧化所述本體導體的頂部區域之后還原所述頂部區域。