多级半导体结构中对准带帽金属线和互连的形成制造技术

技术编号:3208932 阅读:210 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种电迁移和扩散敏感金属的集成电路导电元件,该元件由保护帽覆盖,并且定位在介质的平整表面中的沟槽中,在所述沟槽中,由抗该电迁移和扩散敏感金属的外扩散的、并且作为所述帽材料的扩散源的材料构成的衬垫环绕所述导电元件的金属。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用会表现出扩散和电迁移性能的金属例如铜(Cu)作为半导体集成电路中线和互连中的金属导体的领域,尤其是介质材料内的这种集成电路中该材料的导体的形成,并且具有具有自对准金属帽层。
技术介绍
本领域很好地发展了互连技术,作为集成电路和半导体芯片结构中的通路、线和其它图形以及互连之用。在这些结构中,多级布线图形埋在介质材料中,由具有不同介电性能的介质材料分隔的布线图形和通路。例如铜(Cu)的材料在本领域正引起人们的注意,因为它具有能够通过减小导体电阻改进性能的潜在能力。然而,由增加性能的愿望驱动而导致的越来越小的尺寸和不断增加电流的物理条件下,这种材料的扩散和电迁移性能难以解决污染和泄漏控制问题和可靠性问题。通常以术语“衬垫”、“阻挡”或者“帽”相称的保护层正在被采用,试图限制外扩散和电迁移。然而,任何保护材料还必须对结构中其它各种介质材料具有好的粘结性。在目前的技术状态,在一个方案中,通过下列方式解决上述问题,对于硅衬底上的铜导体线来说,使用二氧化硅作为互连介质材料,氮化硅材料作为帽材料。然而,目前依赖的氮化硅材料在具有理想的高电阻率性能的同时,还具有7至8的相当高的介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电迁移和扩散敏感金属的集成电路导电元件,该元件由保护帽覆盖,并且定位在介质的平整表面中的沟槽中,在所述沟槽中,由抗该电迁移和扩散敏感金属的外扩散的、并且作为所述帽材料的扩散源的材料构成的衬垫环绕所述导电元件的金属。2.权利要求1的集成电路导电元件,其中所述介质是从本领域已知的SiO2基介质中选取的至少一种材料例如SiCOH或SILK材料。3.权利要求2的集成电路导电元件,其中所述导电元件的金属是铜。4.权利要求3的集成电路导电元件,其中所述衬垫是由来自组A和B的至少一种元素构成的衬垫叠层或一种合金,其中A选自W、Ta、Ti、它们的氮化物和硅化物;B选自Ru、Rh、Pd、Pt、Ag、Co和Ir。5.权利要求4的集成电路导电元件,其中所述帽是Ru、Pd、Rh、Ir、Ag、Pt和Co中的至少一个元素。6.带帽集成电路导体线和互连部件的制造方法,包括步骤在介质的平整化表面中形成具有侧面和底部的沟槽,在所述沟槽中定位衬垫材料,使其在所述侧面和底部上延伸,所述衬垫材料具有抗原子扩散通过所述衬垫材料的性能,所述衬垫材料进一步具有作为成帽材料的扩散原子源的性能...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·R·彻拉斯M·W·莱恩S·G·玛尔霍特拉F·R·麦克菲利R·罗森博格C·J·萨姆巴塞迪P·M·怀瑞根
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:

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