在原子层沉积系统中在互连结构上沉积阻障层的方法

摘要

本发明的各种实施方式提供了改进的工艺和系统，该工艺和系统生产具有随着薄膜厚度的增加而减少的氮浓度的阻障层。具有随着薄膜厚度的增加而减少的氮浓度的阻障层使得具有高氮浓度的阻障层末端与电介质层有良好的粘着性，且具有低氮浓度(或富含金属)的阻障层末端与铜有良好的粘着性。提供一种在互连结构上沉积阻障层的方法。该方法包括(a)提供原子层沉积环境，(b)在该原子层沉积环境中，在第一相位沉积期间，在该互连结构上沉积具有第一氮浓度的阻障层。该方法还包括(c)在该原子层沉积环境中，在第二相位沉积期间，继续在该互连结构上沉积具有第二氮浓度的阻障层。

主权项

一种在原子层沉积系统中在互连结构上沉积阻障层的方法，包含：在该原子层沉积系统中，在该互连结构上，沉积具有随着薄膜厚度的增加而连续减少的氮浓度的阻障层，该互连结构被蚀刻入电介质层；其中该阻障层中的氮浓度是通过改变处理气体的序列脉冲中的一种或多种气体、改变处理气体的序列脉冲的持续时间或两者的结合而改变的，从而使得在该阻障层与该电介质层接触的地方，该阻障层的氮浓度最高；以及在该阻障层上方形成铜层，从而使得在该阻障层与该铜层接触的地方，该阻障层的氮浓度最低。