发明名称 具有经改良电子迁移抗性及减低缺陷感度之次四分之一微米铜互连体
摘要 一种提供具有经改良电子迁移与腐蚀抗性之次半微米铜互连体之方法。此方法包括使用电镀铜之双波纹,其中晶种层系藉化学蒸气沈积法或藉物理蒸气沈积法,沈积低于约800埃之薄层。
申请公布号 TW437044 申请公布日期 2001.05.28
申请号 TW087108346 申请日期 1998.05.28
申请人 万国商业机器公司 发明人 哈撒拉S.雷舍尔;侯玛士戴尔M.戴拉尔;保罗S.麦凯林;度B.努彦元;李察G.史密司;艾烈斯安得J.史温顿;李察A.瓦西尼克
分类号 H01L23/522 主分类号 H01L23/522
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种形成铜线条之多阶互连体之方法,该铜线条系藉介电绝缘体互相隔离,以造成对基材中电特征之接触,该方法包括以下步骤:(a)制备具有介电绝缘层之基材,以接收呈界定图样之铜线条;(b)视情况在该图样中沈积金属内衬;(c)在该图样中沈积一层能够与铜形成金属间化合物之元素;(d)接着在该图样中沈积一个化学蒸气沈积之铜层;(e)在该化学蒸气沈积之铜层上方,藉不同程序沈积一铜层,以实质上填满该图样;及(f)加热基材,以使该可形成金属间层之元素与该实质上填满该图样之筒层反应,以形成一层金属间化合物。2.如申请专利范围第1项之方法,其中化学蒸气沈积之铜层具有约50至2000埃之厚度。3.如申请专利范围第1项之方法,其中化学蒸气沈积之铜层具有约100至700埃之厚度。4.如申请专利范围第1项之方法,其中可形成金属间层之元素系选自包括铪、镧、钛、锡及锆。5.一种形成铜线条之多阶互连体之方法,该铜线条系藉介电绝缘体互相隔离,以造成对基材中电特征之接触,该方法包括以下步骤:(a)制备具有介电绝缘层之基材,以接收呈界定图样之铜线条;(b)视情况在该图样中沈积金属内视;(c)在该图样中沈积一层能够与铜形成金属间化合物之元素;(d)接着在该图样中沈积一个物理蒸气沈积之铜层,其具有低于约800埃之厚度。(e)在该物理蒸气沈积之铜层上方,藉不同程序沈积一铜层,以实质上填满该图样;及(f)加热基材,以使该可形成金属间层之元素与该实质上填满该图样之铜层反应,以形成一层金属间化合物。6.如申请专利范围第5项之方法,其中物理蒸气沈积系藉铜溅射。7.如申请专利范围第5项之方法,其中物理蒸气沈积系藉铜蒸气。8.如申请专利范围第5项之方法,其中物理蒸气沈积之铜层具有低于约600埃之厚度。9.如申请专利范围第5项之方法,其中可形成金属间层之元素系选自包括铪、镧、钛、锡及锆。10.一种形成铜线条之多阶互连体之方法,该铜线系藉介电绝缘体互相隔离,以造成对基材中电特征之接触,该方法包括以下步骤:(a)制备具有介电绝缘层之基材,以接收呈界定图样之铜线条;(b)视情况在该图样中沈积金属内视;(c)在该图样中沈积一层能够与铜形成金属间化合物之元素;(d)接着藉选自包括化学蒸气沈积与物理蒸气沈积之程序,在该图样中沈积铜晶种层,其中该晶种层类有低于约800埃之厚度。(e)在该铜晶种层上方,藉不同程序沈积一铜层,以实质上填满该图样;及(f)加热基材,以使该可形成金属间层之元素与该实质上填满该图样之铜层反应,以形成一层金属间化合物。11.如申请专利范围第10项之方法,其中铜晶种层具有低于约600埃之厚度。12.如申请专利范围第10项之方法,其中可形成金属间层之元素系选自包括铪、镧、钛、锡及锆。13.如申请专利范围第12项之方法,其中铜晶种层系藉物理蒸发沈积法进行沈积。14.如申请专利范围第12项之方法,其中铜晶种层系藉化学蒸气沈积法进行沈积。图式简单说明:第一图为先前技术之部份多阶铜互连体之立视图,其系使用电镀铜以双波纹方法制成,并描述在正常制程中所造成之金属腐蚀与线条缺陷。第一图a为第一图互连体一部份之放大视图,说明使用于先前技艺中之不同金属层。第二图为在开始本发明方法之前,基材之立视图;其中系将一层有机介电绝缘体与另一个介电绝缘体之薄层沈积,并根据先前技艺之双波纹方法之陈述内容,将通孔销钉与互连线条之合并图样蚀刻,以曝露出下方之金属特征。第三图为在刚形成之互连结构之不同层之立视图,此结构系并入本发明之可形成铜金属间层之组合物。第四图为第三图互连结构根据本发明将鉰晶种层转化成互连体用之金属间下层后之立视图。第五图a与第五图b为本发明替代具体实施例之立视图,其中金属间层系在铜互连体之中间形成,其中第五图a显示小尺寸通孔销钉,而第五图b显示小尺寸通孔销钉。第六图a-第六图d为如第三图中所示之所形成结构之立视图,但其中铜之薄层系自顶部表面移除,以说明处理步骤之顺序,以形成根据本发明之罩盖层。第七图为在刚形成连结构中不同层之立视图,其系利用根据本发明之PVD或CVD铜晶种层制成。第八图为第七图之结构,于铜之电镀层已被沈积于晶种层上,及晶圆已被抛光以移除过量金属后之立视图。
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