[發明專利]于擴散阻障層中檢測缺陷的方法

在審

• 申請號: 201410569404.2
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104576433A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: F·科琴斯基;B·辛茨;D·尤特斯
• 申請（專利權）人: 格羅方德半導體公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種方法，包含：

提供半導體結構，該半導體結構包含擴散阻障層和設置于該擴散阻障層上的晶種層，該晶種層包含銅和銅以外的金屬的合金；

沉積包含銅的導電材料于該晶種層上；

執行退火工藝，其中，至少該銅以外的金屬的第一部分自該擴散阻障層附近擴散通過該導電材料，以及其中，在該擴散阻障層有缺陷的情況下，該銅以外的金屬的第二部分代表該缺陷仍維持在該擴散阻障層中該缺陷的附近；

于至少該半導體結構的一部分中測量該銅以外的金屬的分布；以及

自該銅以外的金屬的該測量的分布決定該銅以外的金屬的該第二部分是否存在。

2.如權利要求1所述的方法，其中，該銅以外的金屬包含錳。

3.如權利要求2所述的方法，其中，該擴散阻障層實質上不包含錳。

4.如權利要求3所述的方法，其中，該擴散阻障層包含鈦、鉭、鎢、氮化鈦、氮化鉭和氮化鎢的至少其中一者。

5.如權利要求3所述的方法，其中，該沉積的導電材料實質上不包含錳。

6.如權利要求5所述的方法，其中，該沉積的導電材料包含實質上純的銅和至少包含銅和鋁的合金的至少其中一者。

7.如權利要求1所述的方法，其中，該半導體結構包含于層間介電質中提供的凹口。

8.如權利要求7所述的方法，其中，該凹口包含溝槽和接觸通孔的至少其中一者。

9.如權利要求7所述的方法，其中，該層間介電質包含二氧化硅和具有介電常數小于二氧化硅的介電常數的低介電常數材料的至少其中一者。

10.如權利要求9所述的方法，其中，該層間介電質包含含有含氧化合物的低介電常數材料。

11.如權利要求10所述的方法，其中，該低介電材料包含氟硅酸鹽玻璃、碳摻雜二氧化硅(carbon-doped?silicon?dioxide)、多孔性二氧化硅、多孔性碳摻雜二氧化硅、含氫的硅倍半氧烷(hydrogen?silsesquioxane)和甲基硅倍半氧烷(methylsilsesquioxane)的至少其中一者。

12.如權利要求1所述的方法，其中，在至少該半導體結構的一部分中測量該銅以外的金屬的分布包含操作解析型電子顯微鏡。

13.如權利要求12所述的方法，其中，該解析型電子顯微鏡包含能量過濾穿透式電子顯微鏡、結合能量散布X-光能譜的掃描穿透式電子顯微鏡、結合電子能量損失能譜的掃描穿透式電子顯微鏡、結合能量散布X-光能譜的掃描式電子顯微鏡、結合波長散布X-光能譜的掃描式電子顯微鏡和結合歐杰電子偵測的掃描式電子顯微鏡中的至少其中一者。

14.如權利要求12所述的方法，其中，該解析型電子顯微鏡包含結合能量散布X-光能譜的掃描穿透式電子顯微鏡。

15.如權利要求12所述的方法，其中，操作該解析型電子顯微鏡包含自該半導體結構制備樣本。

16.如權利要求15所述的方法，其中，該半導體結構包含襯底，以及其中，該樣本的該制備包含沿著實質上平行于該襯底的厚度方向的平面切割該半導體結構。

17.如權利要求15所述的方法，其中該樣本的制備包含自該半導體襯底切割一薄片，該薄片的厚度方向基本上垂直于該襯底的厚度方向。

18.一種方法，包含：

提供半導體結構，該半導體結構包含：

提供于襯底之上的層間介電質，提供于該層間介電質中的凹口，該凹口包含接觸通孔和溝槽的至少其中一者，提供于該凹口的底部和側壁的至少其中一者上的擴散阻障層，該擴散阻障層包含鈦、鉭、鎢、氮化鈦、氮化鉭和氮化鎢的至少其中一者，以及提供于該擴散阻障層上的晶種層，該晶種層包含銅和錳的合金；

沉積包含銅的導電材料于該晶種層上，其中，該沉積的導電材料實質上不包含錳；

執行退火工藝，其中，至少該錳的第一部分自該擴散阻障層附近擴散通過該導電材料，以及其中，在該擴散阻障層中有缺陷的情況下，該錳的第二部分代表該缺陷仍在該擴散阻障層中的該缺陷附近；

于至少該半導體結構的一部分中測量錳的分布；以及

自該測量的錳分布決定該錳的該第二部分是否存在。