发明名称 在多层之半导体结构中形成对准帽盖金属线及内连线
摘要 于积体电路技术当中,提供一种对电迁移(electromigration)与扩散敏感之金属导体(例如铜)及处理程序,其中,在化学机械平坦化处理过之介表面,导体金属位于一可选择低K eff介电常数材料区域中,其被选择用来避免外向扩散(outdiffusion),与用以覆盖此导体金属之薄膜帽盖源材料所包围,此薄膜帽盖源亦/或作为CoWP帽盖层之无电极选择性沉积用之一催化层。
申请公布号 TWI234821 申请公布日期 2005.06.21
申请号 TW092130221 申请日期 2003.10.30
申请人 万国商业机器公司 发明人 斯蒂芬尼 R 席哈斯;麦可 W 蓝恩;珊卓拉 G 玛霍特拉;芬顿 里德 麦克费利;罗伯 罗森堡;卡罗斯 J 萨布雀提;飞利浦 M 佛瑞肯
分类号 H01L21/3205 主分类号 H01L21/3205
代理机构 代理人 蔡玉玲 台北市大安区敦化南路2段218号5楼A区
主权项 1.一种对电迁移(electromigration)与扩散敏感金属之积体电路导性元件(conductive element),该金属被一保护性帽盖所覆盖并位于一介电物之一平面中之一沟渠中,该导性元件金属被位于该沟渠中一材料之一内衬所包围,该材料系对从该电迁移与扩散敏感金属之外向扩散(out diffusion)有抗性,并且对于该帽盖作为一扩散材料源。2.如申请专利范围第1项之积体电路导性元件,其中该介电物为至少一种得自SiO2群组,基于以SiCOH或SILK材料群而为业界所知悉之介电物为基础之一材料。3.如申请专利范围第2项之积体电路导性元件,其中该导性元件金属为铜。4.如申请专利范围第3项之积体电路导性元件,其中该内衬为包含至少一来自群组A与B之成份之一合金或一衬里堆叠(liner stack),其中A选自钨、钽、钛,其氮化物群与矽化物群,而B系选自铑、钌、钯、铂、银、钴与铱。5.如申请专利范围第4项之积体电路导性元件,其中该帽盖为至少铑、钯、钌、铱、银、铂与钴之群组之一成员。6.一种制造一经帽盖积体电路导线与内连线成员之方法,包含之步骤为:形成在一介电物之一经平坦化表面具有侧边与底部之一沟渠;将一内衬材料安置于延伸于该侧边与底部上方之该沟渠内,该内衬材料具有抵抗原子穿过该内衬材料而扩散之一性质,该内衬材料进一步具有作为一帽盖材料之一扩散原子源之一性质;将该经内衬之沟渠填满一导体金属;平坦化该经填满经内衬之沟渠直至该介电物之该平坦化表面;及将位于该介电物中该经填满经内衬之沟渠以一温度循环退火(annealing),而足以扩散足够之该帽盖材料之原子以形成位于该平坦化表面在该导体材料上之一层。7.如申请专利范围第6项的方法,其中该导体金属为铜。8.如申请专利范围第7项的方法,其中该介电物为至少一种得自SiO2群组,基于以SiCOH或SILK材料群而为业界所知悉之介电物为基础之一材料。9.如申请专利范围第8项的方法,其中该内衬为至少一来自群组A与B之成份所组成之一合金或一衬里堆叠(liner stack),其中A选自钨、钽、与钛,其氮化物群与矽化物群,而B系选自铑、钌、钯、铂、银、钴与铱。10.如申请专利范围第9项的方法,其中来自该群组B成份群之该扩散原子群在一后续一CoWP层之沉积中作为一催化层。11.一种在赋予环境抗性与在一介电层式积体电路导性元件中抵抗电迁移(electromigration)与扩散的方法,其包含步骤为:在位于该介电物中之一沟渠中形成该导体与内连线成员群之金属部份,该介电物以一衬里内衬,其对于穿过该衬里之原子扩散有抗性,且该衬里作为一帽盖金属之一原子源;且施加一扩散增强退火热循环至该金属与该衬里之组合。图式简单说明:图1例示本发明被帽盖以保护扩散-电迁移之导体元件之剖面图。图2A-2G例示于形成本发明被帽盖导体元件,以数步处理步骤所部份制得之结构。
地址 美国