[發(fā)明專利]在銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上形成石墨襯墊及/或頂蓋層的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310611892.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103839883A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·T·瑞安;Z·克里沃卡皮克;張洵淵;C·維特;何銘;L·趙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 格羅方德半導(dǎo)體公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L23/532
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽(yáng)

1.一種方法，包括：

在絕緣材料層中形成溝槽/通孔；

至少在該溝槽/通孔中形成石墨襯墊層；

在該石墨襯墊層上形成銅基晶種層；

在該銅基晶種層上沉積塊材銅基材料以使其填滿溢出該溝槽/通孔；以及

實(shí)行至少一化學(xué)機(jī)械研磨制程以至少移除位于該溝槽/通孔之外的該塊材銅基材料以及該銅基晶種層的超出量，從而定義銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，該銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有設(shè)于該銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及該絕緣材料層之間的石墨襯墊層。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在該銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的上表面上形成石墨頂蓋層。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在形成石墨襯墊層之前，該方法還包括在該絕緣材料層上方和該溝槽/通孔中形成障壁襯墊層，且其中，形成該石墨襯墊層的步驟包括在該溝槽/通孔中的該障壁襯墊層上形成該石墨襯墊層。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，該障壁襯墊層是由鉭、氮化鉭或釕的其中一個(gè)所組成。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成該石墨襯墊層的步驟包括實(shí)行旋涂制程或噴涂制程以沉積石墨膠體，以至少在該溝槽/通孔中形成該石墨襯墊層。

6.一種方法，包括：

在絕緣材料層中形成溝槽/通孔；

在該銅基晶種層上方沉積銅基材料以使其填滿溢出該溝槽/通孔；

實(shí)行至少一化學(xué)機(jī)械研磨制程以至少移除位于該溝槽/通孔之外的該銅基材料的超出量，從而定義銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；以及

實(shí)行選擇性石墨沉積制程以在該銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的上表面上形成石墨頂蓋層。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，在沉積該銅基材料之前，該方法還包括在該絕緣材料層上方和該溝槽/通孔中形成障壁襯墊層，且其中，沉積該銅基材料的步驟包括在該溝槽/通孔中的該障壁襯墊層上沉積該銅基材料。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，該障壁襯墊層是由鉭、氮化鉭或釕的其中一個(gè)所組成。

9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，該實(shí)行選擇性石墨沉積制程的步驟還包括在該導(dǎo)電銅基結(jié)構(gòu)以及該障壁層之間的接口形成石磨襯墊層。

10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，該選擇性石墨沉積制程是在包括甲烷的制程環(huán)境中以在700到1000℃的范圍內(nèi)的溫度來(lái)實(shí)行。

11.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，該選擇性石墨沉積制程是電漿加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積制程或是在300到400℃的范圍內(nèi)的溫度實(shí)行的高速熱/激光退火制程。

12.一種方法，包括：

在絕緣材料層中形成溝槽/通孔；

在該絕緣材料層上方及該溝槽/通孔內(nèi)形成障壁襯墊層；

在該障壁襯墊層上方沉積銅基材料以使該銅基材料填滿溢出該溝槽/通孔；

實(shí)行至少一化學(xué)機(jī)械研磨制程以至少移除位于該溝槽/通孔之外的該銅基材料的超出量，從而定義銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；以及

實(shí)行選擇性石墨沉積制程以在該銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的上表面上形成石墨頂蓋層以及在該導(dǎo)電銅基結(jié)構(gòu)以及該障壁襯墊層之間的接口形成石磨襯墊層。

13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，該障壁襯墊層是由鉭、氮化鉭或釕的其中一個(gè)所組成。

14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，該選擇性石墨沉積制程是在包括甲烷的制程環(huán)境中以在700到1000℃的范圍內(nèi)的溫度來(lái)實(shí)行。

15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，該選擇性石墨沉積制程是電漿加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積制程或是在300到400℃的范圍內(nèi)的溫度實(shí)行的高速熱/激光退火制程。

16.一種裝置，包括：

絕緣材料層；

銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，設(shè)在該絕緣材料層內(nèi)的溝槽/通孔之中；以及

石磨襯墊層，設(shè)在該銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及該絕緣材料層之間。

17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，該石磨襯墊層是設(shè)在該絕緣材料層上。

18.如權(quán)利要求16所述的裝置，還包括石墨頂蓋層，其設(shè)在該銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的上表面上。