用于铜互连的氮化钴层及它们的形成方法技术

技术编号:4595514 阅读:263 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于集成电路的互连结构,其包括有助于铜线的成核、生长和附着的氮化钴层。可将氮化钴沉积在难熔金属氮化物或碳化物例如氮化钨或氮化钽的层上,所述层充当铜的扩散阻挡层并且还提高氮化钴和下方的绝缘体之间的附着。可以由新型脒基钴前体通过化学气相沉积形成氮化钴。沉积在氮化钴上的铜层显示出高的电导率并且可充当微电子用铜导体的电化学沉积的籽晶层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请按照35U. S. C. Sll9(e)要求2007年4月9日提交 的共同待审美国申请No. 60/922, 485的优先权,通过引用将该申请以 其全文并入本文。本申请按照35 U.S.C. § 119(e)要求2007年10月5日提 交的共同待审美国申请No. 60/998, 023的优先权,通过引用将该申请 以其全文并入本文。
技术介绍
本专利技术涉及用于微电子的铜互连和沉积含金属层的方法。 铜替代铝作为微电子器件例如微处理器和存储器的布线所 选用的材料。 一般通过电镀法将铜置于绝缘体例如二氧化硅的孔洞和 沟槽内。然后抛去器件表面的多余铜。用绝缘材料封盖其中刻蚀有孔 洞和沟槽的结构以便开始下一级(level)布线。为了使细铜线经受得住抛磨处理,铜必须强有力地附着于 绝缘体。在制造的剩余部分和器件使用中还必须维持附着。在目前使 用的技术中,使用溅射氮化钽(TaN)和钽金属(Ta)的双层结构来提供这 种附着。TaN提供了对绝缘体的强有力附着,而Ta强有力地附着至铜 的溅射籽晶层,另外的铜电镀到该层上。Ta还防止氧和水侵蚀铜线。半导体例如硅中存在铜导致了可阻碍半导体中形成的晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
在衬底上形成的集成电路互连结构,该互连结构包含: 位于限定互连结构的衬底表面上的保形氮化钴层;和 位于该氮化钴层上方的含铜导电层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-4-9 60/922,485;US 2007-10-5 60/998,0231.在衬底上形成的集成电路互连结构,该互连结构包含位于限定互连结构的衬底表面上的保形氮化钴层;和位于该氮化钴层上方的含铜导电层。2. 权利要求1的结构,其还包含在氮化钴层和村底之间的扩散阻 挡层。3. 权利要求l的结构,其中氮化钴具有组成CoxN, x为约l-10。4. 权利要求l的结构,其中氮化钴具有组成CoxN, x为约2-6。5. 权利要求l的结构,其中氮化钴具有组成CoxN, x为约3-5。6. 权利要求2的结构,其中扩散阻挡层选自氮化钽、碳化钽、氮 化鵠、碳化鴒及其混合物。7. 根据权利要求1的互连结构,其中氮化钴层是化学气相沉积层。8. 根据权利要求2的互连结构,其中扩散阻挡层是化学气相沉积层。9. 根据权利要求1的互连结构,其中含铜导电层的至少一部分是 化学气相沉积层。10. 根据权利要求1的互连结构,其中含铜导电层的至少一部分是 电化学沉积层。11. 在衬底上形成的集成电路互连结构的制造方法,包括通过化学气相沉积由包含脒基钴蒸气的气体混合物在限定集成电 路结构的互连结构的衬底上沉积保形氮化钴层;和 在氮化钴层上方沉积含铜导电层。12. 根据权利要求11的方法,其中脒基钴具有式[Co(AMD)2]和如 下结构R2 R2',、 N.R3-C;、/ \ -N NR, R1.其中R1、 R2、 R3、 W、 112'和1(3'可以独立地选自氩、烷基、芳基、烯 基、炔基、三烷基曱硅烷基或氟烷基、或者其它非金属原子或基团。13. 权利要求12的方法,其中脒基钴是双(N-叔丁基-r-乙基-丙 脒基)钴(II)。14. 权利要求ll的方法,其中气体混合物还包含还原剂。15. 权利要求14的方法,其中还原剂是二氢。16. 权利要求11的方法,其中含铜导电层的至少一部分是通过化 学气相沉积进行沉积的。17. 权利要求16的方法,其中含铜导电层的至少一部分是通过电 化学沉积进行沉积的。18. 权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:RG高登H伯罕达里金勋
申请(专利权)人:哈佛学院院长等
类型:发明
国别省市:US[美国]

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