发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 一种于半导体装置中的铜内连线,具有不均匀分布的添加金属原子,其中该添加金属原子在铜内连线中底表面与侧表面附近较多,此铜内连线还具有不均匀的矽分布,其中该添加的矽原子在铜内连线的上表面附近较多,此结构可改善铜内连线的电子迁移阻抗与应力迁移阻抗。
申请公布号 TWI247359 申请公布日期 2006.01.11
申请号 TW093101154 申请日期 2004.01.16
申请人 NEC电子股份有限公司 发明人 利根川丘
分类号 H01L21/3205 主分类号 H01L21/3205
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种半导体装置,包括一第一铜内连线包括添加 金属原子与添加的矽原子,其中该添加金属原子的 密度在该第一铜内连线的底表面与侧表面附近高 于该第一铜内连线的上表面附近,以及其中该添加 的矽原子的密度在该第一铜内连线的上表面附近 高于该第一铜内连线的底表面与侧表面附近。 2.如申请专利范围第1项所述之半导体装置,其中该 添加金属原子包括一或一以上之金属,且该金属系 择自铝、锡、钛、矽、铟、银、锆、镍、镁、铍 、钯、钴、硼、锌、钙、金与镓所组成之族群。 3.如申请专利范围第1项所述之半导体装置,尚包括 一第二铜内连线于该第一铜内连线上,且该第二铜 内连线包括添加金属原子与添加的矽原子,其中于 该第二铜内连线中添加金属原子的密度高于在第 一铜内连线的底表面与侧表面附近且高于该第二 铜内连线的上表面附近,以及其中该添加的矽原子 的密度在该第二铜内连线的上表面附近高于该第 二铜内连线的底表面与侧表面附近。 4.如申请专利范围第3项所述之半导体装置,其中该 第二内连线中添加金属原子包括一或一以上之金 属,且该金属系择自铝、锡、钛、矽、铟、银、锆 、镍、镁、铍、钯、钴、硼、锌、钙、金与镓所 组成之族群。 5.如申请专利范围第3项所述之半导体装置,其中该 第二铜内连线包括一铜内连线与一介层洞插塞由 上述铜内连线延伸且与该第一铜内连线接触。 6.如申请专利范围第3项所述之半导体装置,其中该 第一铜内连线与该第二铜内连线经由一具有一阻 隔金属膜的铜插塞连接在一起。 7.一种半导体装置的制造方法,包括: 形成一铜膜于于一具有铜与一添加金属的晶种膜 上; 将上述晶种膜中的上述添加金属扩散至上述铜膜 中; 将矽原子经由上述铜膜的上表面扩散至上述铜膜 中。 8.如申请专利范围第7项所述之半导体装置的制造 方法,其中该矽原子扩散步骤包括将矽烷扩散至该 铜膜里。 9.如申请专利范围第8项所述之半导体装置的制造 方法,其中该扩散步骤是在铜膜形成铜内连线后执 行。 10.如申请专利范围第7项所述之半导体装置的制造 方法,其中该晶种膜所包括的添加金属的浓度为0.1 ~1.5 wt%。 11.如申请专利范围第7项所述之半导体装置的制造 方法,其中该晶种膜包括以铝作为该添加金属的浓 度小于1wt%且不小于0.1wt%。 图式简单说明: 第1A~1I图为本发明实施例1中之半导体装置的剖面 图,用以说明其连续制程步骤。 第2A~2I图为本发明实施例2中之半导体装置的剖面 图,用以说明其连续制程步骤。
地址 日本