This paper describes a method for the formation of copper seed layers with improved migration resistance. In one embodiment, one method includes: forming a first copper layer in a feature; forming a ruthenium layer on the first copper layer in the feature; and forming a second copper layer on the ruthenium layer in the feature. The ruthenium layer essentially locks the copper layer beneath it in the proper position in the feature, thus preventing a large amount of physical migration.
【技术实现步骤摘要】
用于铜互连件的种晶层
本文所述的实施方式总体涉及半导体装置制造的领域，并且更特别地涉及形成用于铜互连件的种晶层的方法。
技术介绍
随着下一代装置的电路密度增大且晶体管尺寸继续缩小，接线互连件的电阻和导电性开始主导装置性能的大部分装置性能指标，包括功耗、电阻-电容(RC)延迟和可靠性。铜是用于先进USLI和VSLI技术中的接线互连件的一种材料，因为铜一般呈现相对低电阻率和高导电性。通常，在将块体铜电镀到铜种晶层上之前或在块体铜回流到铜种晶层中之前，通过将铜种晶层沉积到形成在基板的材料表面中的开口中来形成铜互连件。典型地，铜种晶层携带所需电流用于后续的电镀工艺或用作润湿层以促进铜回流到形成在基板的材料表面中的开口中。铜种晶层在开口的壁或基部上的覆盖物中的间隙将导致互连结构的块体铜材料中的不期望的空隙。块体铜材料中的空隙或覆盖间隙造成铜结构的电迁移失败，这可能会使得所得装置无用或能力降低。铜种晶层覆盖间隙的起因包括铜附聚或不连续的沉积中的一者或两者。铜附聚在沉积的铜通过将铜从周围区域拉走而在一些区域中聚结成更厚的覆盖物时发生。在开口的壁上的不连续的沉积典型地是由于针对一...
【技术保护点】
1.一种形成互连结构的方法，包括：将基板定位在第一处理腔室中，所述基板包括图案化表面，所述图案化表面具有形成在其材料层中的开口；和在所述开口的壁上形成种晶层，包括：在所述开口的所述壁上形成第一铜层；在所述第一铜层上形成钌层；和在所述钌层上形成第二铜层。
【技术特征摘要】
2017.08.22 US 62/548,6041.一种形成互连结构的方法，包括：将基板定位在第一处理腔室中，所述基板包括图案化表面，所述图案化表面具有形成在其材料层中的开口；和在所述开口的壁上形成种晶层，包括：在所述开口的所述壁上形成第一铜层；在所述第一铜层上形成钌层；和在所述钌层上形成第二铜层。2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述钌层包括顺序地重复将所述基板暴露于钌前驱物且将所述基板暴露于含氢前驱物。3.如权利要求1所述的方法，其中使用PVD工艺、CVD工艺、ALD工艺或以上项的组合中的至少一种来沉积所述第一铜层和所述第二铜层。4.如权利要求1所述的方法，其中在第二处理腔室中形成所述钌层，所述第二处理腔室不同于用于形成所述第一铜层的所述第一处理腔室。5.如权利要求1所述的方法，其中在所述第一处理腔室中形成所述第一铜层、所述钌层和所述第二铜层，而不从所述第一处理腔室中移除所述基板。6.如权利要求1所述的方法，其中所述种晶层中的铜与钌的比率在约99.9:1与约4:1之间。7.如权利要求1所述的方法，其中所述钌层的厚度在约1埃与约20埃之间。8.如权利要求1所述的方法，其中所述图案化表面进一步包括设置在所述材料层上的阻挡层，所述阻挡层包括选自由以下组成的群组中的材料：钽、氮化钽、钨、钛、钛钨、氮化钛、氮化钨、钛铜和以上项的组合，并且其中所述第一铜层形成在所述阻挡层上。9.如权利要求8所述的方法，其中在第二处理腔室中沉积所述阻挡层，并且其中所述第一处理腔室和所述第二处理腔室由传送腔室连接在一起。10.如权利要求1所述的方法，其中形成所述第一铜层包括顺序地重复将所述基板暴露于铜前驱物且将所述基板暴露于氢前驱物。11.如权利要求10所述的方法，其中沉...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴智远，濛·初·曾，梅休尔·B·内克，本李·休厄，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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