铜互连结构中的微结构修改

摘要

本申请公开了金属互连结构及制造该金属互连结构的方法。在铜（Cu）互连结构中加入锰（Mn），以修改微结构从而实现90纳米以下的技术中的竹节状晶界。优选地，竹节状晶粒以小于“布雷希”长度的距离隔开，使得避免铜（Cu）扩散通过晶界。所添加的Mn也导致Cu晶粒向下生长至金属线的底表面，使得形成到达底表面的真实竹节状微结构，并消除沿金属线的长度定向的晶界的Cu扩散。

主权项

一种金属互连结构，包括：介电材料层（110），所述介电材料层（110）包含下凹的线图案；金属势垒层（120），所述金属势垒层（120）邻接位于所述下凹的线图案的侧壁处的所述介电材料层（110）且覆盖整个所述介电材料层（110）；含铜晶种层（130），所述含铜晶种层（130）邻接所述金属势垒层（120）且覆盖整个所述介电材料层（110）；以及含铜层（140），所述含铜层（140）包含电镀铜且邻接所述含铜晶种层（130）；其中所述含铜晶种层（130）和所述含铜层（140）中的至少一个包括铜锰合金，以及其中所述含铜晶种层（130）和所述含铜层（140）在所述下凹的线图案内形成竹节状晶粒，在至少每个“布雷希”长度内，在所述含铜层（140）的底表面处测量的晶粒尺寸超过铜锰合金线的宽度。