发明名称 扩散障壁
摘要 一种障壁限制金属(诸如,铜)扩散于绝缘层内。此障壁可采用由碳化矽型之材料制成之绝缘层形式,其系于沈积后被曝置于离子化之氢。较佳地,此金属含有氮,且特别佳系此材料具有3.5或更少之介电常数。
申请公布号 TW589740 申请公布日期 2004.06.01
申请号 TW091135714 申请日期 2002.12.10
申请人 特丽康科技有限公司 发明人 克努特 彼克漫;凯斯莱 吉尔斯
分类号 H01L29/40 主分类号 H01L29/40
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种铜扩散障壁,包含一碳化矽型绝缘材料层,该层具有一为100毫微米或更少之厚度,一为3.5或更低之介电常数,且含有氮及氢。2.一种介电组件,包含一介电层及一位于该介电层表面上之金属扩散障壁,该金属扩散障壁包含一碳化矽型绝缘材料层,该层具有一为100毫微米或更少之厚度,一为3.5或更低之介电常数,且含有氮及氢。3.如申请专利范围第2项所述之介电组件,其中,该介电层之介电常数系3.5或更低。4.如申请专利范围第2项所述之介电组件,进一步包含一含铜层,该含铜层系位于该障壁之表面上,如此,该障壁系被置于该介电层与该含铜层之间。5.如申请专利范围第3项所述之介电组件,进一步包含一含铜层,其系位于该障壁之表面上,如此,该障壁系被置于该介电层与该含铜层之间。6.一种金属扩散障壁,包含一碳化矽型绝缘材料层,其系于该碳化矽型缘绝材料沈积之后或期间已被曝置于含氢之电浆。7.如申请专利范围第6项所述之障壁,其中,该材料含有氮。8.如申请专利范围第7项所述之障壁,其中,该障壁具有3.5或更低之介电常数。9.如申请专利范围第6项所述之障壁,其中,其中该层已被曝置于该含氢之电浆,历时每100毫米之该层厚度为70秒。10.如申请专利范围第9项所述之障壁,其中,该层已藉由化学蒸气沈积(CVD)沈积。11.如申请专利范围第10项所述之障壁,其中,该CVD之先质系四甲基矽烷及氮。12.如申请专利范围第11项所述之障壁,其中,该CVD已于低于约60℃之温度发生。13.一种介电组件,包含一介电层及一位于该介电层表面之金属扩散障壁,其中该金属扩散障层包含一碳化矽型之绝缘材料层,其系于该碳化矽型之绝缘层沈积之后或期间已被曝置于含氢之电浆。14.如申请专利范围第13项所述之组件,其中,该材料含有氮。15.如申请专利范围第13项所述之组件,其中,该障壁及该介电层之介电常数系3.5或更少。16.如申请专利范围第15项所述之组件,其中,该障层之蚀刻选择性对于该介电层系至少3:1。17.如申请专利范围第13项所述之介电组件,其进一步包含一含金属层,其系位于该障层之表面上,如此该障层被置于该介电层与该含金属层之间。18.一种介电层,包含一含氮之碳化矽材料,其中该层之表面或表面区域已被处理形成一整体障壁层。19.一种形成金属扩散障壁之方法,其包含藉由CVD自含有机矽烷之先质及氮沈积一薄层,以及于该CVD沈积之后或沈积期间,以氢电浆处理该薄层,其中,该矽烷先质系四甲基矽烷。20.一种形成金属扩散障壁之方法,其包含藉由CVD自含有机矽烷之先质及氮沈积一薄层,以及于该CVD沈积之后或沈积期间,以氢电浆处理该薄层,其中,该氮之流速系该矽烷先质流速之至少10倍。21.如申请专利范围第19项所述之方法,其中,该氮之流速系该四甲基矽烷流速之至少10倍。22.一种形成金属扩散障壁之方法,其包含藉由CVD自含有机矽烷之先质及氮沈积一薄层,以及于该CVD沈积之后或沈积期间,以氢电浆处理该薄层,其中,该CVD沈积系于低于60℃时发生。23.一种形成金属扩散障壁之方法,其包含藉由CVD自含有机矽烷之先质及氮沈积一薄层,以及于该CVD沈积之后或沈积期间,以氢电浆处理该薄层,其中,该薄层系以氢电浆处理持续藉由该薄层之厚度所决定之时间。24.一种形成金属扩散障壁之方法,其包含藉由CVD自含有机矽烷之先质及氮沈积一薄层,以及于该CVD沈积之后或沈积期间,以氢电浆处理该薄层,其中,该薄层系被该氢电浆所处理,历时每100毫微米之该层厚度为约40秒。图式简单说明:第1图系含氮之碳化矽蚀刻制止层之FTIR(傅里叶转换红外线)轨迹图;第2图系氢电浆处理后之第1图材料之FTIR轨迹图;第3图系于较高沈积温度使用三甲基矽烷沈积之习知技艺碳化矽之FTIR轨迹图;及第4图系SIMS(次要离子质谱术)之作图,其例示对于各种不同退火温度之碳化矽铜界面之任一侧上之次要离子数量。
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