[發(fā)明專利]形成自對準(zhǔn)帽的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810988022.1
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN109616456B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B.博亞諾夫;K.J.辛格
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L23/485
• 分類號: H01L23/485;H01L23/522;H01L23/528;H01L23/532;H01L21/768
• 代理公司: 北京世峰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11713
• 代理人: 卓霖;許向彤

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含：

襯底上的介電層中的至少一個第一導(dǎo)電線，所述介電層具有頂部邊界，并且所述至少一個第一導(dǎo)電線包含銅和鈷；

所述至少一個第一導(dǎo)電線上的所述介電層中的溝道，所述溝道包括位于所述至少一個第一導(dǎo)電線與所述頂部邊界之間的所述介電層的側(cè)壁；以及

包含鈷的第一帽層，所述第一帽層位于所述溝道的所述側(cè)壁內(nèi)的所述至少一個第一導(dǎo)電線上，以防止電遷移，其中，所述第一帽層的頂部不高于所述頂部邊界；

其中包括所述介電層的所述側(cè)壁的所述溝道是通過利用第一化學(xué)物質(zhì)將所述至少一個第一導(dǎo)電線蝕刻至預(yù)定深度而形成的，所述第一化學(xué)物質(zhì)包括質(zhì)量份在0.1％至70％之間的蝕刻劑、質(zhì)量份在0.1％至10％之間的氧化劑、質(zhì)量份在50ppm至1％之間的抑制劑和質(zhì)量份在1％至60％之間的有機(jī)溶劑，

其中所述抑制劑和有機(jī)溶劑被添加用于提供所述至少一個第一導(dǎo)電線的獨(dú)立于結(jié)晶取向的蝕刻均勻性；

其中所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)省略了在所述第一帽層和所述側(cè)壁之間的阻擋層。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述第一帽層自對準(zhǔn)到所述第一導(dǎo)電線。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，還包括：

第二帽層，選擇性地沉積在所述介電層的第二側(cè)壁內(nèi)的第二導(dǎo)電線上，所述第二導(dǎo)電線與所述至少一個第一導(dǎo)電線隔開第一間距，并且其中，所述第二帽層與所述第一帽層隔開至少所述第一間距。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述溝道具有距離所述介電層的頂部表面5nm至50nm的深度。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述溝道的深度是所述至少一個第一導(dǎo)電線的厚度的10％-50％。

6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述至少一個第一導(dǎo)電線是并入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的互連。

7.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述介電層中的所述至少一個第一導(dǎo)電線與所述第二導(dǎo)電線之間的間距是5nm至500nm。

8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述溝道的所述側(cè)壁由所述介電層構(gòu)成，所述溝道的底部由所述至少一個第一導(dǎo)電線構(gòu)成。

9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一個第一導(dǎo)電線凹進(jìn)，并且基于所述第一帽層的厚度來確定所述凹進(jìn)的深度。

10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述溝道具有5nm至500nm的寬度，所述溝道的長度沿著導(dǎo)電線的長度。

11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述第一帽層的厚度是2nm至50nm。

12.一種裝置，包括：

襯底上的介電層中的至少一個第一導(dǎo)電線，所述介電層具有頂部邊界；

所述至少一個第一導(dǎo)電線上的所述介電層中的溝道，所述溝道包括位于所述至少一個第一導(dǎo)電線與所述頂部邊界之間的所述介電層的側(cè)壁；以及

包含鈷的第一帽層，所述第一帽層沉積在包含銅和鈷的所述至少一個第一導(dǎo)電線上的溝道中，位于所述介電層的所述側(cè)壁上的所述第一帽層防止電遷移，其中，所述第一帽層的頂部不高于所述頂部邊界；

其中包括所述介電層的所述側(cè)壁的所述溝道是通過利用第一化學(xué)物質(zhì)將所述至少一個第一導(dǎo)電線蝕刻至預(yù)定深度而形成的，所述第一化學(xué)物質(zhì)包括質(zhì)量份在0.1％至70％之間的蝕刻劑、質(zhì)量份在0.1％至10％之間的氧化劑、質(zhì)量份在50ppm至1％之間的抑制劑和質(zhì)量份在1％至60％之間的有機(jī)溶劑，

其中所述抑制劑和有機(jī)溶劑被添加用于提供所述至少一個第一導(dǎo)電線的獨(dú)立于結(jié)晶取向的蝕刻均勻性；

其中所述裝置省略了在所述第一帽層和所述側(cè)壁之間的阻擋層。

13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述第一帽層自對準(zhǔn)到所述第一導(dǎo)電線。