改善与铜粘附力的方法技术

通过提供插入的含锗层，诸如氮化硅和二氧化硅等弱粘附材料表现出与铜粘附力得到改善。含锗层是铜锗化物、锗氧化物、氮化锗或它们的组合。含锗层提高了粘附力，使得弱粘附层从铜部件的分层减少。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铜或铜合金在半导体器件中的利用，尤其涉及另一层到铜或铜合金粘附力的改善。和更传统的铝或铝合金互连相比，由于铜具有较低的电阻率以及具有对电迁移失效更小的敏感度，人们对半导体器件中用铜作为互连的兴趣持续增加。然而，由于在互连冶金时，铜易于扩散到周围的诸如二氧化硅等绝缘材料中，铜的封盖是必须的。封盖阻止了这种扩散。一种广泛推荐的封盖方法包括沿着铜互连的侧壁和底表面使用导电阻挡层。这种阻挡层一般是钽或钛。铜互连上表面的封盖通常使用氮化硅。然而，氮化硅未显示出到铜表面的强粘附性。因此，氮化硅到铜的界面，特别是在机械加载的条件下，极易受分层的影响。可以导致分层的机械加载实例包括晶片处理中的化学-机械抛光步骤，用在衬底再加工的芯片拉伸以及老化后从临时附着在衬底上移去芯片。氮化硅从铜表面的分层产生了铜向外扩散的通路和湿气或其它污染物向内扩散的通路。这带来了半导体器件的可靠性问题。此外，诸如二氧化硅等各种其它材料不能很好粘附到铜表面。有人已经建议在铜互连上使用铜硅化物薄膜来消除氮化硅到铜界面的粘附性问题。按照如此方法，参见Filipiak等的美国专利5,447,887。然而，铜硅化本文档来自技高网...

【技术保护点】
半导体结构，包括：安置在半导体器件里的铜部件；安置在铜部件的至少一个表面上，从铜锗化物、锗氧化物、氮化锗和它们的组合组成的组中选择的至少一种含锗材料层；和安置在含锗层上的弱粘附到铜的材料层。

【技术特征摘要】
US 1999-1-14 09/231，6181.半导体结构，包括安置在半导体器件里的铜部件；安置在铜部件的至少一个表面上，从铜锗化物、锗氧化物、氮化锗和它们的组合组成的组中选择的至少一种含锗材料层；和安置在含锗层上的弱粘附到铜的材料层。2.权利要求1的半导体结构，其中铜部件是铜或铜合金。3.权利要求1的半导体结构，其中含锗层包括铜锗化物。4.权利要求1的半导体结构，其中含锗层包括锗氧化物。5.权利要求1的半导体结构，其中含锗层包括氮化锗。6.权利要求1的半导体结构，其中含锗层包括铜锗化物层和锗氧化物层。7.权利要求1的半导体结构，其中含锗层包含铜锗化物层和氮化锗层。8.权利要求1的半导体结构，其中含锗层包含铜锗化物层，锗氧化物层和氮化锗层。9.权利要求1的半导体结构，其中含锗层具有大约100到大约1000的厚度。10.权利要求1的半导体结构，其中含锗层具有大约150到大约400的厚度。11.权利要求9的半导体结构，其中铜具有大约1000到大约20,000的厚度。12.权利要求9的半导体结构，其中弱粘附到铜的材料层具有大约100到大约20000的厚度。13.权利要求1的半导体结构，其中弱粘附到铜的材料是氮化硅。14.权利要求1的半导体结构，其中弱粘附到铜的材料是二氧化硅。15.制造半导体结构的工艺，包括以下步骤将从铜锗化物、锗氧化物、氮化锗和它们的组合组成的组中选择的至少一种含锗层提供到铜部件的至少一个表面上；在该含锗材料层上提供不能很好粘附到铜的材料层。16.权利要求15的工艺，包括通过在结构上流过锗烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：文森特J迈哥亥，托马斯A伊沃斯，亨利A尼耶三世，乔伊斯C刘，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]