專利名稱：互連及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于保護(hù)這樣的ULSI微電子電路中的后段(BEOL)結(jié)構(gòu)中的 互連金屬4匕(interconnect-metallization)的巾冒蓋層的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在常規(guī)半導(dǎo)體器件中， 一直采用鋁和鋁合金作為互連金屬(metallurgy)， 從而在所述器件的BEOL中提供往返于所述器件的電連接。盡管基于鋁的材 料在過去曾經(jīng)是被用作金屬互連的材料優(yōu)選，但是隨著半導(dǎo)體器件的電路密 度和速度的提高以及器件規(guī)模的降低，鋁已經(jīng)不再滿足要求。因而，目前正 在采用銅作為鋁的替代，因?yàn)榕c鋁相比，其對(duì)電遷移故障的敏感度更低，并 且其具有更低的電阻率。
盡管存在這些優(yōu)點(diǎn)，但是存在一個(gè)顯著的問題，即，隨著加工步驟的繼 續(xù)，銅容易擴(kuò)散到周圍的電介質(zhì)材料內(nèi)。為了扼制銅擴(kuò)散，可以采用保護(hù)阻 擋層將銅互連隔離。這樣的阻擋層包括沿銅互連的側(cè)壁和底部的、由具有純 金屬或合金形式的鉭、鈦或鎢構(gòu)成的導(dǎo)電擴(kuò)散阻擋襯。在銅互連的頂表面上 提供帽蓋。這樣的帽蓋包括各種電介質(zhì)材料，例如，氮化硅(Si3N4)"氮化 物"。
上述利用銅金屬化和帽蓋層的常規(guī)BEOL互連包括下部襯底，所述下部 襯底可以含有諸如晶體管的邏輯電路元件。層間(inter-level)電介質(zhì)(ILD ) 層覆蓋所述襯底。所述ILD層可以由二氧化硅(Si02)形成。但是，在高級(jí) 的互連中，ILD層優(yōu)選為低k聚合熱固材料。可以在襯底和ILD層之間設(shè)置 增粘劑(adhesion promoter)層?？蛇x地在ILD層上設(shè)置氮化硅(Si3N4)"氮化 物"層。所述氮化物層通常被稱為硬掩模層或拋光停止層。在所述ILD層中 嵌入至少一個(gè)導(dǎo)體。所述導(dǎo)體在高級(jí)互連中優(yōu)選為銅，但是也可以是鋁或其
他導(dǎo)電材料。在所述導(dǎo)體為銅時(shí)，優(yōu)選在ILD層和銅導(dǎo)體之間設(shè)置擴(kuò)散阻擋 襯。所述擴(kuò)散阻擋襯通常由鉭、鈦、鎢或者這些金屬的氮化物構(gòu)成。
往往通過化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)步驟使導(dǎo)體的的頂表面共平面。在所述導(dǎo)體和硬掩模氮化物層上設(shè)置通常也由氮化物構(gòu)成 的帽蓋層。所述帽蓋層起著擴(kuò)散壁壘的作用，從而防止銅在接下來的加工步
驟中從導(dǎo)體擴(kuò)散到周圍的電介質(zhì)材料內(nèi)。與等離子體增強(qiáng)(PE) CVD膜相 比，諸如氮化物的高密度等離子體(HDP)化學(xué)氣相淀積(CVD)膜提供了 良好的電遷移保護(hù)，因?yàn)镠DPCVD膜更易于阻止銅原子在帽蓋層中沿互連
表面移動(dòng)。
但是，在常規(guī)HDP淀積過程中存在一個(gè)問題，在HDP CVD帽蓋層內(nèi) 形成了一條縫(seam)，并且由于結(jié)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)力，經(jīng)常在這條縫處發(fā)展成帽蓋 層中的裂紋(crack)。如果該裂紋在覆蓋銅導(dǎo)體的帽蓋層的一部分內(nèi)擴(kuò)大，那 么銅導(dǎo)線可能易于暴露于濕氣和其他的氧源。如果所述裂紋在覆蓋ILD的帽 蓋層的一部分內(nèi)擴(kuò)大，那么銅導(dǎo)體可能暴露至通過ILD擴(kuò)散的濕氣。在后一 種情況下，所述縫在利用二氧化硅作為ILD材料的互連中具有相對(duì)較弱的影 響，因?yàn)闈駳馔ㄟ^二氧化硅的擴(kuò)散率非常低。但是，在利用低k聚合熱固電 介質(zhì)材料的互連中，這條縫具有較大的影響，因?yàn)橥ㄟ^大多數(shù)旋涂和CVD 低k材料的濕氣擴(kuò)散速率相對(duì)較高。此外，帽蓋層內(nèi)的任何裂紋都可能導(dǎo)致 銅通過所述縫擴(kuò)散到ILD中，從而導(dǎo)致在帽蓋層下形成銅結(jié)(nodule)。這樣 的銅結(jié)可能導(dǎo)致由于相鄰互連線之間的電流漏泄引起的短路。
另一個(gè)顯著的缺陷發(fā)生在HDPCVD膜與低k電介質(zhì)材料集成時(shí)。HDP CVD工藝的能量反應(yīng)能夠引起與低k材料的相互作用，或者引起低k材料 內(nèi)的相互作用，從而導(dǎo)致不希望的變化出現(xiàn)。利用PECVD膜能夠顯著緩解 低k電介質(zhì)材料中的此類變化。此外，在典型的PECVD膜中，在淀積過程 中不形成縫。出于該原因，在較早的基本規(guī)則(ground-rule)器件中采用PE CVD帽蓋層覆蓋銅互連。在更為高級(jí)的基本規(guī)則器件中，人們發(fā)現(xiàn)PECVD 膜不如通過諸如HDP CVD的其他淀積技術(shù)形成的帽蓋層，因?yàn)槠渑c銅表面 的附著差。PECVD可能在圖案化的銅線上剝離并形成浮泡，特別是在后面 的電介質(zhì)淀積、金屬化和化學(xué)機(jī)械拋光過程中。
在淀積到銅金屬上之后，通常在帽蓋層上淀積額外的絕緣層。但是，接 下來的向帽蓋層上淀積絕緣層將產(chǎn)生應(yīng)力，所述應(yīng)力可能引起帽蓋層從銅表面上剝離。該剝落將導(dǎo)致各種嚴(yán)重?fù)p壞機(jī)制，包括拉起層間電介質(zhì)、拉起銅 導(dǎo)體、銅從未被覆蓋的銅線擴(kuò)散、和電遷移。在雙金屬鑲嵌工藝中經(jīng)常可以 看到這樣的后果，在所述雙金屬鑲嵌工藝中，經(jīng)常在銅化學(xué)機(jī)械拋光過程中 發(fā)生氮化硅硬掩模層的剝落。
Chen等的名為"Bilayer HDP CVD/PE CVD Cap in Advanced BEOL Interconnect Structures and Method Thereof" 的共同!爭讓的美國專利No. 6887783公開了一種后段(BEOL)金屬化結(jié)構(gòu)，其包括雙層擴(kuò)散阻擋或帽 蓋，其中，第一帽蓋層由優(yōu)選通過高密度等離子體化學(xué)氣相淀積(HDPCVD) 工藝淀積的電介質(zhì)材料形成，第二帽蓋層由優(yōu)選通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相 淀積(PE CVD)工藝淀積的電介質(zhì)材料形成。所述雙層擴(kuò)散阻擋或帽蓋適 合用于包括用作層間電介質(zhì)(ILD)的低k電介質(zhì)材料和用作導(dǎo)體的銅的互 連。
Hedrick 等白勺名為 "Multilayered Cap Barrier in Microelectronic Interconnect Structures"的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利No. 7081673公開了 一種低k 多層電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋，其具有至少一個(gè)低k子層和至少一個(gè)空氣阻擋子層。 所述多層電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋層提供了金屬擴(kuò)散阻擋以及空氣滲透阻擋。提供所 述低k多層電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋層從而通過降低導(dǎo)電金屬特征之間的電容來提高 芯片性能以及提高可靠性，因?yàn)樗龆鄬与娊橘|(zhì)擴(kuò)散阻擋層不能滲透空氣并 且防止金屬擴(kuò)散。
圖1示出了作為來自Hedrick等人的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的互連40A，其具有 多個(gè)級(jí)(level) 1000，每一級(jí)1000既包括通孔級(jí)1100，又包括線路級(jí)1200。 互連40A含有導(dǎo)電金屬特征33，其穿過所述結(jié)構(gòu)，并且可以具有與由金屬 構(gòu)成的擴(kuò)散阻擋襯34之間的界面。導(dǎo)電金屬特征33和擴(kuò)散阻擋襯34被電 介質(zhì)層包圍。通孔級(jí)內(nèi)的電介質(zhì)層包括低介電常數(shù)層32以及至少由兩個(gè)子 層，即空氣阻擋子層36和低k子層38構(gòu)成的多層電介質(zhì)擴(kuò)散帽蓋阻擋層39。 在線路級(jí)1200中，電介質(zhì)層包括低介電常數(shù)層31和可選的硬掩模電介質(zhì)41。 可選地，可以將電介質(zhì)蝕刻停止層37置于通孔級(jí)電介質(zhì)層32和線路級(jí)電介 質(zhì)層31內(nèi)的低介電常數(shù)層之間。通孔級(jí)電介質(zhì)層32和線路級(jí)電介質(zhì)層31 內(nèi)的低介電常數(shù)材料在化學(xué)成分上可以相同，也可以不同。
圖2示出了作為來自Hedrick等人的另一現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的互連40B，其 具有多個(gè)級(jí)1000，每一級(jí)1000既包括通孔級(jí)1100,又包括線3各級(jí)1200。圖 2的互連40含有穿過所述結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電金屬特征33，其可以具有與擴(kuò)散阻擋 襯34之間的界面。導(dǎo)電金屬特征33和擴(kuò)散阻擋襯34被電介質(zhì)層包圍。通 孔級(jí)內(nèi)的電介質(zhì)層包括創(chuàng)造性的多層電介質(zhì)擴(kuò)散帽蓋阻擋層39 ，其至少由兩 個(gè)子層構(gòu)成，包括空氣阻擋子層36和低k子層38。線路級(jí)中的電介質(zhì)層包 括低介電常數(shù)層31和可選硬掩模電介質(zhì)41?？蛇x地，可以將電介質(zhì)蝕刻停 止層37置于低介電常數(shù)層31和多層電介質(zhì)擴(kuò)散帽蓋阻擋層39之間。
圖3示出了作為來自Hedrick等人的又一現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的互連40C，其 具有多個(gè)級(jí)1000，每一級(jí)1000既包括通孔級(jí)1100,又包括線路級(jí)1200。互 連40C含有穿過所述結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電金屬特征33,其可以具有與擴(kuò)散阻擋襯34 之間的界面。導(dǎo)電金屬特征33和擴(kuò)散阻擋村34被幾個(gè)電介質(zhì)層包圍。線路 級(jí)內(nèi)的電介質(zhì)層包括低介電常數(shù)材料43。通孔級(jí)內(nèi)的電介質(zhì)層在不直接位于 導(dǎo)電金屬線之下的區(qū)域內(nèi)包括所述相同的低介電常數(shù)材料43 、存在于導(dǎo)電金 屬線33之下的在化學(xué)上不同的低介電常數(shù)材料42、及多層電介質(zhì)擴(kuò)散帽蓋 阻擋層39?？蛇x地，可以將電介質(zhì)蝕刻停止層37置于低介電常數(shù)材料42 和位于其上的擴(kuò)散阻擋襯34之間。
Wang等的名為"Improved HDP-Based ILD Capping Layer"的美國專利 申請2006/0113672教導(dǎo)，必須保護(hù)任何Cu導(dǎo)體(通常為布線(wire)，因?yàn)?通孔與上層導(dǎo)體的底表面接觸)的上表面不受諸如氧化的工藝的損害。Wang 等人指出，"為了覆蓋銅互連的上表面，通常采用由諸如氮化硅(Si3N4)的 電介質(zhì)材料構(gòu)成的'帽蓋層，。也將帽蓋層稱為"鈍化層"。所述鈍化層還經(jīng) 常必須在接下來的處理中起著蝕刻停止層的作用，但是，作為蝕刻停止層具 有最佳表現(xiàn)的材料往往無法作為鈍化層取得最佳表現(xiàn)。例如，可以采用氮氧 化硅SiON作為蝕刻停止層，但是不太希望將其用作鈍化層，因?yàn)榭赡茉阢~ 和氮氧化硅之間產(chǎn)生剝落。氮化硅'SiN，避免了剝落問題，并且是優(yōu)選的 鈍化材料，但是不太希望將其作為蝕刻停止層。"Wang等人還提出了如下內(nèi) 容，"帽蓋氮化物疊層，在保持位于Cu頂上的HDP氮化物的電遷移益處的 同時(shí)，防止蝕刻穿透到HDP氮化物。在一個(gè)實(shí)施例中，所述疊層包括由HDP 氮化物構(gòu)成的第一層和設(shè)置在第一層之上的由Si-C-H化合物構(gòu)成的第二 層。例如，所述Si—C—H為BLoK或者N-BLoK(Si--C—H—N)，其選自在通 孔R(shí)IE過程中具有高選擇性的一組材料，從而使來自下一線路級(jí)的RIE化學(xué) 物質(zhì)無法穿過。碳和氮是關(guān)鍵元素。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述疊層包括由 HDP氮化物構(gòu)成的第一層，隨后是由UVN (等離子體氮化物)構(gòu)成的第二 層，以及設(shè)置在所述第二層上的包括HDP氮化物的第三層。"
Wang等人描述了與由UVN膜和HDP氮化物膜形成的UVN/HDP氮化 物帽蓋層的雙層相關(guān)的問題，即，在形成通路孔的過程中，反應(yīng)離子蝕刻 (RU:O工藝?yán)^續(xù)得過深，其穿過了 UVN膜，落到了 HDP膜上。如果UVN 在通路孔下完全消失，那么通孔R(shí)IE將抵達(dá)HDP氮化物膜，從而引發(fā)問題。 IIDP氮化物中的縫可能變成銅(Cu)與濕氣反應(yīng)的入口路徑，從而導(dǎo)致體 積膨脹和帽蓋層的斷裂。而且，在通孔R(shí)IE過程中也可能通過縫發(fā)生反應(yīng)。
Wang等人提出，可以通過在HDP氮化物層之上帽蓋層中采用N-BLoK (或BLoK )替代UVN來解決UVN和二氧化硅(Si02)之間的選擇性差的 問題。BLoK是由Applied Materials Tool制造的Si-C--H化合物。N-BLoK 是由Applied Materials Tool制造的Si—C—H—N化合物。由于N-BLoK主要為 Si—C—H—N，因此Si02和N-BLoK (或BLoK)之間的選擇性大，通孔R(shí)IE 工藝將在N-BLoK(或BLoK)上停止，而不會(huì)帶來損害HDP帽蓋層的風(fēng)險(xiǎn)。 分別將BLoK和N-BLoK稱為硅碳化物和硅碳氮化物(摻氮硅碳化物)。
Wang等人教導(dǎo)，非常重要的一點(diǎn)是在嵌入的銅導(dǎo)體上設(shè)置HDP氮化物 作為下層，從而在Cu和氮化物帽蓋層之間提供良好的界面。因此，HDP氮 化物是用作多層帽蓋層中的下層的優(yōu)選材料。接下來的層可以是，N-BLoK 處于HDP第一層上，或者HDP處于UVN上，UVN處于HDP第一層上， 或者HDP處于N-BLoK上，N-BLoK處于HDP層上，以解決通孔氧化物RIE 過程中的選擇性問題。
圖4A通過正視截面圖示出了 Wang等人的現(xiàn)有技術(shù)互連500，其含有兩 個(gè)布線級(jí)(wiring level)510和530。銅導(dǎo)體520被示為嵌入到第一 ILD層512 的溝槽中。在銅導(dǎo)體520的下面和側(cè)壁上提供阻擋層518。銅導(dǎo)體520的頂 表面實(shí)質(zhì)上與ILD 512的表面共平面，其通常是化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的結(jié) 果。在器件500上淀積帽蓋層522，覆蓋ILD 512的頂表面和銅導(dǎo)體520的 頂表面。在帽蓋層522上形成第二ILD層532，在第二 ILD層532上形成通 路孔536。在圖4B中，ILD層512和532可以均為二氧化硅(Si02 )。但是， 適當(dāng)?shù)牡蚹材料也被描述為可以接受的。在互連500中，整個(gè)帽蓋層522的 第二帽蓋層526包括N-BLoK (或BLoK )。
圖4B通過正視截面圖示出了 Wang等人的另一現(xiàn)有技術(shù)互連600，其含
有兩個(gè)布線級(jí)610和630。銅導(dǎo)體620被示為嵌入到第一ILD層612內(nèi)的溝 槽中。在銅導(dǎo)體620的下面和側(cè)壁上提供阻擋層618。銅導(dǎo)體620的頂表面 實(shí)質(zhì)上與ILD612的表面共平面，其通常是化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的結(jié)果。 在器件600上淀積帽蓋層622,覆蓋ILD 612的頂表面和銅導(dǎo)體620的頂表 面。在帽蓋層622上形成第二 ILD層632,在第二 ILD層632內(nèi)形成通i 各孔 636。圖4B的互連結(jié)構(gòu)600與圖4A的互連結(jié)構(gòu)500的區(qū)別在于，多層帽蓋 層622包括三個(gè)層，而不是兩個(gè)層。更具體而言，在HDP氮化物(HDP-1 ) 的初始層624上淀積由UVN(等離子體氮化物)構(gòu)成的層626。之后，在由JVN構(gòu)成的層626上淀積由HDP氮化物(HDP-2 )構(gòu)成的第二層628。由 11DP氮化物(HDP-1 )構(gòu)成的第一層624處于ILD 612和銅導(dǎo)體620的表面 上。
Frohberg等人的名為 "Nitrogen-free ARC/Capping Layer and Method of Manufacturing the Same"的美國專利申請2006/0024955描述了 "低k層疊置 結(jié)構(gòu)內(nèi)的無氮ARC/帽蓋層，在具體的實(shí)施例中，其由含有碳的二氧化硅構(gòu) 成，其中，將光學(xué)特性調(diào)整至與193nm光刻一致。此外，直接在低k材料上 形成ARC/帽蓋層，由此還在蝕刻和化學(xué)機(jī)械拋光工藝中保持其完整性。" Frohberg等人的申請2006/0024955提供了帽蓋電介質(zhì)(作為硬掩模)，但是 其與提供Cu阻擋層的帽蓋無關(guān)。
Frohbe.rg等人的名為 "Technique for Enhancing the Fill Capabilities in an l;lcctrochemical Deposition Process by Edge Rounding of Trenches"的美國專利 申請2006/0046495描述了 "低k電介質(zhì)材料中的金屬線的形成過程中，對(duì)形 成于帽蓋層和低k電介質(zhì)材料內(nèi)的溝槽的上部進(jìn)行處理，以提供擴(kuò)大的尖錐 度或角圓化，由此顯著提高后續(xù)金屬淀積工藝的填充能力。在一個(gè)特定的實(shí) 施例中，在穿過帽蓋層和低k電介質(zhì)層進(jìn)行蝕刻之后以及在去除抗蝕劑之后， 執(zhí)行額外的蝕刻工藝"。Frohberg等人的申請2006/0046495也提供了帽蓋電 介質(zhì)(作為硬掩模)，并且其與提供Cu阻擋層的帽蓋也無關(guān)。
通常需要利用在作為超大規(guī)模集成(ULSI)電路的部分的金屬互連內(nèi)充 當(dāng)金屬擴(kuò)散阻擋的材料來生成可靠的器件，因?yàn)榈蚹層間電介質(zhì)(ILD)無 法防止金屬擴(kuò)散。此類金屬擴(kuò)散阻擋材料置于互連中可能存在差別，且膜的 質(zhì)量將取決于淀積和處理方法。
Colbum等人的名為 "Nonlithographic Method to Produce Self-Aligned
Mask, Articles Produced by Same and Compositions for Same"的共同轉(zhuǎn)讓的美 國專利No. 6911400示出了具有層間電介質(zhì)(ILD)、金屬布線、村阻擋層和 帽蓋阻擋層的互連。所述互連具有由多個(gè)布線級(jí)、通孔層和線路級(jí)構(gòu)成的多 個(gè)級(jí)。Colburn等人指出，用于ILD的材料具有低介電常數(shù)(k<3 )，其包括 摻碳二氧化硅(硅碳氧化物或SiCOH電介質(zhì))；摻氟氧化硅(氟硅酸鹽玻璃 (FSG));旋涂玻璃；倍半硅氧烷(SilSesQuioxane: SSQ),包括氬SSQ (HSSQ )、曱基SSQ ( MSSQ )以及HSSQ和MSSQ的混合物或共聚物；以 及任何含有硅的低k電介質(zhì)。ILD可以含有孔隙，從而進(jìn)一步降低介電常數(shù)， 并且可以采用其他電介質(zhì)?；蛘撸薷陌ń饘俨季€、襯阻擋層和帽蓋阻擋 層的結(jié)構(gòu)，使之包括其間具有電介質(zhì)硬掩模層的多個(gè)ILD層。用于ILD的 材料具有低介電常數(shù)(k<3 )，例如，有機(jī)聚合物熱固材料，可以選自由SiLK (Dow Chemical公司的產(chǎn)品)、Flare ( Honeywell的產(chǎn)品)和其他聚亞芳 香基醚(polyarylene ether)構(gòu)成的集合，或者可以是其他有機(jī)聚合物熱固電介 質(zhì)。用于電介質(zhì)硬掩模的材料包括硅碳化物、摻碳二氧化硅(硅碳氧化物或 者SiCOH電介質(zhì))；摻氟氧化硅(FSG);旋涂玻璃；以及SSQ。
例如硅氮化物、硅碳化物、硅碳氮化物。通常通過化學(xué)氣相淀積(CVD)和 PECVD法淀積這些材料，并且可以將其淀積為連續(xù)膜。與金屬阻擋層不同， 可以將電介質(zhì)層淀積為毯式膜(blanket film),并且可以將其放置在導(dǎo)電金屬
線之間。
在各種現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)中，在介電常數(shù)處于大約3和3.5之間的低介電常 數(shù)(k)材料內(nèi)形成窄(thin)布線(以及可選的寬(fat)布線)。在其他現(xiàn)有技術(shù) 結(jié)構(gòu)中，在介電常數(shù)小于3并且可能低達(dá)1.8的超低K (ULK)材料中形成 窄布線(以及可選的寬布線)，其中K為介電常數(shù)。典型地，ULK材料具有 處于1.8到3的范圍內(nèi)的介電常數(shù)。
采用紫外(UV)光修改SiCOH電介質(zhì)膜的體(bulk)是公知的。如本領(lǐng) 域公知的，可以采用UV輻射穿過具有SiCOH成分的電介質(zhì)，以強(qiáng)化電介 質(zhì)體，從而提高彈性模量。例如，Harvey的美國專利No. 6566278指出采用 UV光使SiOH膜的體更加致密。具體地，'278專利教導(dǎo)了將所述膜的體中 的SiOH基轉(zhuǎn)換為Si-O-Si鏈(linkage)。在'278專利中公開的所得到的膜在
uv照射之后具有"有序硅氧化物晶格的鍵特征"。為了實(shí)現(xiàn)該目的，uv輻 射打開了 Si-O和O-H鍵，并導(dǎo)致了形成更多的Si(0)3和Si(0)4結(jié)構(gòu)(分別 具有3或4個(gè)與Si之間的鍵)，這些使得材料更加強(qiáng)固，并具有更高的彈性
模:c。
但是，盡管已經(jīng)證明UV固化對(duì)于超低k ILD/IMD (金屬間電介質(zhì))集 成有好處，但是UV固化也增力口/改變了下層帽蓋層(即，N-BLoK/氮化物) 的應(yīng)力，從而從壓力膜變?yōu)楦叨壤炷?。所觀察到的應(yīng)力改變提高了帽蓋層 的電介質(zhì)(k)值并且不利地影響結(jié)構(gòu)的機(jī)械完整性。
對(duì)UV固化的影響的已知解決方案是通過從高度壓縮應(yīng)力的 (compressive)N-BLok膜開始來補(bǔ)償應(yīng)力改變。因此，該改變將可能提高介電 常數(shù)k并影響其Cu氧化/擴(kuò)散特性。對(duì)于高性能的不足50nm的納米CMOS 器件必須降低帽蓋層的電介質(zhì)(k)值。具有嵌入的納米阻擋UV膜將使應(yīng) 力變化降至最低，同時(shí)保持結(jié)構(gòu)的降低的總電容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及互連，其包括用作對(duì)金屬擴(kuò)散和空氣滲透的阻擋的多重膜擴(kuò) 散帽蓋阻擋層，并且能夠抵御UV固化變性。本發(fā)明的多層電介質(zhì)擴(kuò)散帽蓋 阻擋層由子層構(gòu)成，其中，至少一個(gè)層用作UV阻擋層，其能夠?qū)崿F(xiàn)要求后 UV處理的Cu/通過PECVD、旋涂施加的超低k層間電介質(zhì)(ILD)的互連
的集成。
除了其對(duì)金屬擴(kuò)散和空氣滲透的阻擋特性外，本發(fā)明的阻擋層還防止/ 抑制紫外(UV)光/電子束滲透到襯底和/或帽蓋阻擋層的最底部的層。 更具體而言，本發(fā)明涉及在后段(BEOL)采用多層帽蓋阻擋層。
具有UV抵御性的多層帽蓋阻擋材料。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于，通過在帽蓋阻擋膜內(nèi)嵌入電介質(zhì)阻擋層，防止 了使帽蓋層發(fā)生UV/電子束變性。還描述了實(shí)現(xiàn)阻擋膜的應(yīng)用方法、材料成
分和結(jié)構(gòu)。
可以在采用金屬互連的任何微電子器件中采用本發(fā)明，例如，所述器件 包括高速微處理器、專用集成電路和存儲(chǔ)器。本發(fā)明的多層電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋 層的使用對(duì)于用于采用需要UV固化的低k電介質(zhì)的集成電路極為有利。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，互連包括由兩個(gè)或更多子膜構(gòu)成的多膜電介質(zhì)擴(kuò)
散阻擋層，所述子膜在UV固化中表現(xiàn)出了最低的材料和電子特性變化。至 少一個(gè)子膜是具有高C含量的高光學(xué)帶隙材料，其能夠阻止UV使帽蓋層的 所需特性發(fā)生改變。這些子膜中的至少另一個(gè)可以是不透氣的、并且作為金
屬擴(kuò)散阻擋的CVD淀積膜?？梢詫⑺鯱V阻擋膜置于層疊阻擋膜的頂上 和/或下面，和/或處于其間?？蛇x地，可以在多膜電介質(zhì)擴(kuò)散層內(nèi)的任何界 面處、或者子層之間的界面處應(yīng)用粘合層。
本發(fā)明的多層電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋層可以具有可調(diào)整的介電常數(shù)，其取決于 嵌入層的厚度(2到10nm)。復(fù)合介電常數(shù)值可以處于3〈k〈7的范圍內(nèi)，同 時(shí)保持所需的金屬擴(kuò)散和空氣阻擋特性，并使通過UV固化導(dǎo)致的應(yīng)力變化 降至最低。此外，所述多層電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋對(duì)于高于400° C的溫度具有熱 穩(wěn)定性，并且可以是致密(即，非多孔)或多孔的以進(jìn)一步降低介電常數(shù)。
在本發(fā)明第二實(shí)施例中，描述了一種制造所述多層電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋層的 方法。在具有暴露的金屬和電介質(zhì)特征的互連的頂上形成本發(fā)明的多層電介 質(zhì)擴(kuò)散阻擋層。之后，通過CVD相關(guān)方法或者通過基于溶劑的工藝(例如， 旋涂)淀積每一子層?？蛇x地，可以在多層電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋層的任何界面處 或者在子層之間的界面處涂覆增粘劑(adhesion promoter)。
在本發(fā)明第三實(shí)施例中，提供了多層電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋層及其子層的成 分。通過基于CVD的工藝制造至少一個(gè)子層，由此使空氣和金屬擴(kuò)散阻擋 子層由氮化硅、硅碳氮化物或者具有SitNuCvOwHx的一般成分的電介質(zhì)構(gòu)成， 其中，0.1《t《0.8， 0《u《0.8, 0.05《v《0.8, 0《w《0.3, 0.05<x<0.8, t + u + v + w + x=l。通過基于CVD的工藝制造至少一個(gè)其他子層，由此使所 述子層由諸如硼氮化物膜、硅硼氮化物膜、碳硼氮化物膜、硅碳硼氮化物膜 和碳膜的UV阻擋高帶隙膜、或者諸如氮化碳(CNX)和摻硼氮化碳(CBxNy) 的具有更好的機(jī)械、電和Cu擴(kuò)散特性的較低帶隙膜構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種互連，其包括具有頂表面和下表面的金屬導(dǎo)體， 以及形成于所述金屬導(dǎo)體的頂表面上的帽蓋，所述帽蓋由層疊膜形成，所述 層疊膜包括紫外(UV)阻擋膜和擴(kuò)散阻擋膜。優(yōu)選，在所述金屬導(dǎo)體的頂 表面上形成所述擴(kuò)散阻擋膜；所述金屬導(dǎo)體基本由銅構(gòu)成；以及在所述擴(kuò)散 阻擋膜之上形成所述UV阻擋膜。
優(yōu)選在所述擴(kuò)散阻擋膜和所述UV阻擋膜之間形成中間膜，所述中間膜 由選自粘合膜和遞變膜的材料構(gòu)成。所述粘合膜優(yōu)選自由Si山bRc構(gòu)成的集
合，并且a+b+c-l;其中，"L，，選自由羥基、曱氧基、乙氧基、乙酸基、烷 氧基、羧基、胺、卣素構(gòu)成的集合；"R"選自由氫化物、曱基、乙基、乙烯 基和苯基(任何烷基或芳基)構(gòu)成的集合；其中"a"從大約0.25到大約0.5， "b"從大約0.1到大約0.8， "c，，從大約0到大約0.7。
優(yōu)選地，在所述金屬導(dǎo)體的頂表面上形成所述UV阻擋膜；在所述UV 阻擋膜上形成所述擴(kuò)散阻擋膜；在所述金屬導(dǎo)體的頂表面上形成所述擴(kuò)散阻 擋膜；在所述擴(kuò)散阻擋膜上形成所述UV阻擋膜；以及在所述UV阻擋膜上 形成第二擴(kuò)散阻擋膜。
優(yōu)選在金屬導(dǎo)體的頂表面上形成擴(kuò)散阻擋膜；在所述擴(kuò)散阻擋膜上形成 所述UV阻擋膜；在所述UV阻擋膜上至少形成第二擴(kuò)散阻擋膜；以及在所 述第二擴(kuò)散阻擋膜上至少形成第二UV阻擋膜。所述互連可以包括形成于所 述金屬導(dǎo)體的頂表面上的UV阻擋膜；形成有所述UV阻擋膜上的擴(kuò)散阻擋 膜；以及形成有所述擴(kuò)散阻擋膜上的第二UV阻擋膜。
所述UV阻擋膜可以包括選自由適于在化學(xué)氣相淀積(CVD )室內(nèi)淀積 的氮化碳(CNX)膜、硼氮化物膜、硅硼氮化物膜、碳硼氮化物膜、硅碳硼 氮化物膜和硅碳膜構(gòu)成的集合的UV阻擋高帶隙膜、以及由具有較低帶隙但 是具有更好的機(jī)械、電和Cu擴(kuò)散特性的氮化碳(CNX )和摻硼氮化碳(CBxNy) 構(gòu)成的膜。
就本發(fā)明的另一方面而言， 一種互連包括帶有凹槽的第一電介質(zhì)膜， 所述凹槽具有凹槽底部和凹槽側(cè)壁；形成于所述凹槽底部和所述凹槽側(cè)壁上 的下部擴(kuò)散阻擋膜；具有側(cè)表面、下表面和頂表面的金屬導(dǎo)體，所述側(cè)表面 和下表面與所述下部擴(kuò)散阻擋接觸；形成于所述金屬導(dǎo)體的頂表面上的帽 蓋，所述帽蓋由層疊膜形成，所述層疊膜包括紫外(UV)阻擋膜和擴(kuò)散阻 擋膜。優(yōu)選在所述金屬導(dǎo)體的頂表面上形成所述擴(kuò)散阻擋膜；所述金屬導(dǎo)體 實(shí)質(zhì)上由銅構(gòu)成；并且在所述擴(kuò)散阻擋膜上形成所述UV阻擋膜。優(yōu)選在所 述擴(kuò)散阻擋膜和所述UV阻擋膜之間形成中間膜，所述中間膜由選自粘合膜 和遞變膜的材料構(gòu)成。所述粘合膜優(yōu)選地選自由Si山bRc構(gòu)成的集合，并且 a+b+c=l;其中，"L"選自由羥基、曱氧基、乙氧基、乙酸基、烷氧基、羧 基、胺、卣素構(gòu)成的集合；"R"選自由氫化物、曱基、乙基、乙烯基和苯基 (任何烷基或芳基)構(gòu)成的集合；其中"a"從大約0.25到大約0.5， "b"從 大約0.1到大約0.8， "c"從大約0到大約0.7。還優(yōu)選在所述金屬導(dǎo)體的頂
表面上形成所述UV阻擋膜，在所述UV阻擋膜上形成所述擴(kuò)散阻擋膜。優(yōu) 選在所述金屬導(dǎo)體的頂表面上形成所述擴(kuò)散阻擋膜，在所述擴(kuò)散阻擋膜上形
成所述uv阻擋膜，在所述uv阻擋膜上形成第二擴(kuò)散阻擋膜。優(yōu)選地，在 所述金屬導(dǎo)體的頂表面上形成所述擴(kuò)散阻擋膜；在所述擴(kuò)散阻擋膜上形成所 述UV阻擋膜；在所述UV阻擋膜上至少形成第二擴(kuò)散阻擋膜；以及在所述 第二擴(kuò)散阻擋膜上至少形成第二UV阻擋膜。還優(yōu)選在所述金屬導(dǎo)體的頂表 面上形成所述UV阻擋膜，在所述UV阻擋膜上形成所述擴(kuò)散阻擋膜，并且 在所述擴(kuò)散阻擋膜上形成第二 UV阻擋膜。所述UV阻擋膜優(yōu)選包括選自由 適于在化學(xué)氣相淀積(CVD)室內(nèi)淀積的氮化碳(CNX)膜、硼氮化物膜、 硅硼氮化物膜、碳硼氮化物膜、硅碳硼氮化物膜和硅碳膜構(gòu)成的集合的UV 阻擋高帶隙膜、以及由具有較低帶隙但是具有更好的機(jī)械、電和Cu擴(kuò)散特 性的氮化碳(CNx)和摻硼氮化碳(CBxNy)構(gòu)成的膜。
就本發(fā)明的又一方面而言， 一種互連包括帶有凹槽的第一電介質(zhì)膜， 所述凹槽具有凹槽底部和凹槽側(cè)壁；形成于所述凹槽底部和所述凹槽側(cè)壁上 的下部擴(kuò)散阻擋膜；具有側(cè)表面、下表面和頂表面的銅導(dǎo)體，所述側(cè)表面和 下表面與所述下部擴(kuò)散阻擋接觸；形成于所述金屬導(dǎo)體的頂表面上的帽蓋， 所述帽蓋由層疊膜形成，所述層疊膜包括紫外(UV)阻擋膜和擴(kuò)散阻擋膜； 以及連接至所述銅導(dǎo)體的導(dǎo)電銅通路(via)。
本發(fā)明的又一方面包括一種形成互連的方法，其包括提供具有頂表面 和下表面的金屬導(dǎo)體，并在所述金屬導(dǎo)體的頂表面上形成帽蓋，所述帽蓋包 括層疊膜，所述層疊膜包括紫外(UV)阻擋膜和擴(kuò)散阻擋膜。


圖1示出了互連的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例，所述互連具有多個(gè)級(jí)，每一級(jí)既包括 通孔級(jí)，又包括線路級(jí)。
圖2示出了互連的另一現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例，所述互連具有多個(gè)級(jí)，每一級(jí)既 包括通孔級(jí)，又包括線路級(jí)。
圖3示出了互連的又一現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例，所述互連具有多個(gè)級(jí)，每一級(jí)既 包括通孔級(jí)，又包括線路級(jí)。
圖4A通過正視截面圖示出了含有兩個(gè)布線級(jí)的現(xiàn)有技術(shù)互連。
圖4B通過正視截面圖示出了另 一含有兩個(gè)布線級(jí)的現(xiàn)有技術(shù)互連。
圖5示出了在暴露至不同的UV固化時(shí)間時(shí)，單個(gè)SiCN層的應(yīng)力的顯
著增力口。
圖6A示出了在UV固化之后單個(gè)SiCN帽蓋層提高的介電常數(shù)和泄漏值。
圖6B示出了在UV固化之后帽蓋層提高的介電常數(shù)(k)和泄漏值。
圖6C是示出了 UV固化對(duì)Nblok特性的影響的表格。
圖7是由于采用了 UV固化而具有了折中的機(jī)械完整性的BEOL多級(jí)互 連的截面SEM圖像。由UV固化引起的單個(gè)SiCN帽蓋層應(yīng)力從壓縮到拉伸 的改變導(dǎo)致了通過多個(gè)級(jí)傳播的裂紋，因?yàn)樗雒鄙w不再提供對(duì)開裂的任何 抵抗。
圖8A-8L是根據(jù)本發(fā)明的互連的實(shí)施例的示意性截面正視圖，所述互連 包括由兩個(gè)或多個(gè)膜構(gòu)成的多層、擴(kuò)散抑制帽蓋，所述兩個(gè)或多個(gè)膜包括在 銅導(dǎo)體的頂表面上按該順序或相反順序形成的與UV阻擋膜結(jié)合的擴(kuò)散阻擋膜。
圖9A-9L是根據(jù)本發(fā)明用于形成對(duì)應(yīng)于圖8A-8L所示的互連的工藝步
驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，多層擴(kuò)散阻擋層在300。 C以上是熱穩(wěn)定的， 其具有處于10nm和50nm之間的厚度，并且由至少兩個(gè)層疊膜構(gòu)成，即， 雙重膜(雙層)，其中，所述雙重膜中的至少一個(gè)膜為空氣和金屬擴(kuò)散阻擋 且至少另一個(gè)為UV阻擋膜。本發(fā)明的多膜擴(kuò)散阻擋層可以具有各種構(gòu)造， 包括例如在層疊帽蓋阻擋之上具有UV阻擋膜的雙重膜、在UV阻擋膜之上 具有帽蓋阻擋膜的雙重膜、或者在兩個(gè)帽蓋阻擋膜之間放置UV阻擋膜的三 重膜(三個(gè)層疊膜或者可以將其稱為三層)。例如，(a)如果目的在于防止 UV穿透，那么將UV阻擋膜淀積在頂部；(b )如果目的是允許部分UV穿 透，那么在三重膜的中央插入所述膜；以及(c)，如果目的在于允許頂部膜 暴露至UV/e束，那么將UV阻擋膜置于底部，以防止UV穿透到襯底內(nèi)。
圖8A是根據(jù)本發(fā)明的互連IOA的實(shí)施例的示意性截面正視圖，所述互 連10A包括擴(kuò)散抑制帽蓋雙重膜20A，其可以由形成于銅導(dǎo)體16的頂表面 上的擴(kuò)散阻擋膜140 (包括對(duì)空氣和金屬擴(kuò)散的阻擋)與形成于擴(kuò)散阻擋膜
140的頂表面上的UV阻擋膜130構(gòu)成?；ミB10A包括下部ILD層12。下 部ILD層12內(nèi)的凹槽13在該凹槽的底部和側(cè)壁上容置常規(guī)的下部金屬擴(kuò)散 阻擋襯14，并留下填充銅導(dǎo)體16的空間。在銅導(dǎo)體16之上，形成銅通孔 108，其側(cè)壁村以為銅通孔導(dǎo)體18提供的上部金屬擴(kuò)散阻擋襯24。除了帶有 襯的銅通孔18、 108和上部擴(kuò)散阻擋襯24之外，ILD層12和銅導(dǎo)體16的 頂表面覆蓋以帽蓋雙重膜20A，其目的在于防止對(duì)銅造成損害或者銅從容置 其的凹槽進(jìn)行原子擴(kuò)散。在帽蓋雙重膜20A上形成上部ILD層15。對(duì)上部 IU)層15進(jìn)行平面化處理，使其上表面與通孔18和上部擴(kuò)散阻擋襯24的 頂表面平齊。
換言之，雙重膜帽蓋20A包括擴(kuò)散阻擋膜140 (作為對(duì)空氣和金屬擴(kuò)散 的阻擋)和嵌入的UV阻擋膜130。在圖8A所示的實(shí)施例中，擴(kuò)散阻擋膜 位于雙重膜20A的下半部，其最接近銅(Cu)導(dǎo)體16。將UV阻擋膜130 形成在擴(kuò)散阻擋膜140的頂部，其目的在于阻擋UV輻射到達(dá)擴(kuò)散阻擋膜 j 40 ，以防止UV輻射改變其所需特性。
擴(kuò)散阻擋膜的成分
擴(kuò)散阻擋膜140優(yōu)選是由一般成分SiCNH的膜。該子層可以是致密或 多孔材料(其可以是電介質(zhì))，包括共價(jià)鍵的三維網(wǎng)絡(luò)中的Si、 C、 N和H 元素，介電常數(shù)小于6。在本申請中始終采用"三維網(wǎng)絡(luò)" 一詞表示包括沿 x、 y和z方向相互連接及相互關(guān)聯(lián)的硅、碳、氮和氫的SiCNH電介質(zhì)材料。 本發(fā)明的SiCNH電介質(zhì)材料可以包括處于大約5和大約40之間、更優(yōu)選處 于大約10到大約20的原子百分比的Si;處于大約5和大約50之間、更優(yōu) 選處于大約15到大約40的原子百分比的C;處于0和大約20之間、更優(yōu) 選處于大約IO到大約30的原子百分比的N;以及處于大約10和大約55之 間、更優(yōu)選處于從大約20到大約45的原子百分比的H。本發(fā)明的SiCNH 電介質(zhì)材料可以含有直徑處于大約0.3到大約10納米、最優(yōu)選直徑處于大約 0.4和大約5納米之間的分子級(jí)孔隙(void)(即，納米尺寸的孔隙)，其降低 了 SiCNH電介質(zhì)材料的介電常數(shù)。納米尺寸的孔隙占據(jù)了材料體積中大約 0.5%和大約50%之間的體積。
UV阻擋膜的成分
在圖8A-8L中示出了作為UV阻擋膜130、 130U或130L的納米級(jí)嵌入 UV阻擋膜。這些UV阻擋膜130、 130U或130L中的每者由能夠基于現(xiàn)有技術(shù)在CVD室內(nèi)淀積的UV阻擋高帶隙膜(例如，硼氮化物膜、硅硼氮化
物膜、碳硼氮化物膜、硅碳硼氮化物膜和硅碳膜)構(gòu)成。此外，可以采用具
有較低帶隙，但具有更好的機(jī)械、電和Cu擴(kuò)散特性的UV阻擋膜130，例 如氮化碳(CNX)和摻硼氮化碳(CBxNy )。在PECVD設(shè)備組(tool cluster) 中相應(yīng)帽蓋的多膜淀積能夠降低處理時(shí)間和設(shè)備成本，因?yàn)樗械牟襟E都是 在相同的設(shè)備組內(nèi)通過相同工藝流程執(zhí)行的。本發(fā)明的UV阻擋材料包括處 于大約原子百分比5和大約原子百分比40之間、更優(yōu)選從大約10到大約20 的原子百分比的Si;處于大約5和大約50之間、更優(yōu)選從大約15到大約 40的原子百分比的C;處于0和大約50之間、更優(yōu)選從大約10到大約30 的原子百分比的B;處于0和50之間、更優(yōu)選從大約10到大約30的原子 百分比的N;處于大約10和大約55之間、更優(yōu)選從大約20到大約45的原 子百分比的H。
在作為對(duì)圖8A的修改的圖8B中，示出了互連10B的示意性截面正視 圖，互連10B具有三重膜帽蓋20B，將后者形成為具有存在于多膜電介質(zhì)擴(kuò) 散阻擋膜的子膜之間的中間膜150,即，UV阻擋膜130處于頂部，擴(kuò)散阻 擋膜140處于底部，中間膜150處于其間。
中間膜的成分
可以包括粘合膜(graded film)或遞變膜(graded film)的圖8B的中間膜150 可以由選自包括SiaLbRe的集合的材料構(gòu)成，其中，"L，，從由羥基(hydroxyl)、 曱氧基(methoxy)、乙氧基(ethoxy)、乙酸基(acetoxy)、烷氧基(alkoxy)、羧基 (carboxy)、胺(amines)和面素(halogens)構(gòu)成的集合中選擇。"R"從由氫化物 (hydride)、曱基(methyl)、乙基(ethyl)、乙烯基(vinyl)和苯基(phenyl)(任何烷 基alkyl或芳基aryl)構(gòu)成的集合中選擇；"a"從0.25到0.5， "b"從0.1到 0.8, "c'，從0到0.7，和a+b+c^1?？梢酝ㄟ^旋涂或CVD (等離子體、熱、 蒸發(fā))處理來淀積的粘合膜150可以具有成分遞變層的形式。
三重膜結(jié)構(gòu)的形成工藝
出于工藝效率的目的，可以在單個(gè)CVD淀積工藝中形成圖8B中的三重 膜結(jié)構(gòu)，其中，UV阻擋膜130處于頂部，擴(kuò)散阻擋膜140處于底部，中間 膜150處于中間。PECVD設(shè)備組中的相應(yīng)帽蓋的多膜淀積能夠降低工藝時(shí) 間和設(shè)備成本，因?yàn)樗械牟襟E都是在相同的設(shè)備組內(nèi)通過同 一工藝流程執(zhí) 行的。此外，也可以將中間膜150看作是在等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積工藝中形成的過渡膜。其可在擴(kuò)散阻擋膜140和UV阻擋膜130的淀積所涉及的 化學(xué)物質(zhì)之間的變換中形成。于是，中間膜150將具有該三重膜帽蓋20B中 另兩個(gè)子膜130和140的中間成分。
在對(duì)作為圖8A的修改的圖8C中，示出了互連IOC的示意性截面正視 圖，互連10C具有雙重膜帽蓋20C，后者具有圖8A所示的雙重膜帽蓋20A 的逆序。該逆序雙重膜帽蓋20C包括形成于銅導(dǎo)體16的頂表面上且位于上 it曰始瞎140夕"t t4k t tv陽眩nn 姿) H玄W庠又又重月寞巾冒蓋20C結(jié)構(gòu)保護(hù)下層襯底免于uv變性。該實(shí)施例適用于這樣的情況，即，其中擴(kuò) 散阻擋膜140不易受到UV輻射的損害，但是位于其下的包括UV阻擋膜130 的材料在內(nèi)的材料易受UV輻射的損害。
圖8D示出了作為圖8C的變型的本發(fā)明的另一實(shí)施例，其包括互連10D 的示意性截面正視圖，互連10D具有三重膜帽蓋20D，后者具有存在于擴(kuò)散 阻擋膜140和UV阻擋膜130之間的中間層150,其是圖8B的三重膜帽蓋 20B的逆序。三重膜帽蓋20D形成有處于多層電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋膜的子膜之間 的中間層150，即，UV阻擋膜130處于頂部，擴(kuò)散阻擋膜140處于底部， 中間層150處于二者之間。
圖8E示出了包括三重膜帽蓋20E的、根據(jù)本發(fā)明作為圖8A的變型的 互連10E的實(shí)施例的示意性截面正視圖。三重膜帽蓋20E形成有中間UV阻 擋膜130,其夾在下部擴(kuò)散阻擋膜140和上部電介質(zhì)擴(kuò)散阻擋膜160之間。 該三重膜帽蓋20E允許部分UV輻射滲透到下部擴(kuò)散阻擋膜140內(nèi)，允許上 部擴(kuò)散阻擋膜160中的完全UV輻射穿透。在三重膜帽蓋20E中，上部電介 質(zhì)擴(kuò)散阻擋膜160可以由與下部擴(kuò)散阻擋膜140相同的材料構(gòu)成，或者可以 根據(jù)具體應(yīng)用的需要由完全不同的材料構(gòu)成。
圖8F包括作為8D的互連的變型的、包括另一互連10F的本發(fā)明的另 一實(shí)施例的示意性截面正視圖，互連10F包括五重膜帽蓋20F,后者具有處 于圖8D的下部擴(kuò)散阻擋膜140、 UV阻擋膜130、和上部擴(kuò)散阻擋膜160之 間的一對(duì)粘合或遞變膜。從頂部到底部有上部擴(kuò)散阻擋膜160、第一中間膜 150、 UV阻擋膜130、第二中間膜150、和處于銅導(dǎo)體16的頂表面上的下部 擴(kuò)散阻擋膜140。
圖8G包括根據(jù)本發(fā)明的作為圖8E的變型的互連10G的示意性截面正 視圖?；ミB10G包括多重膜帽蓋20G，其具有形成于銅導(dǎo)體16的頂表面上
的下部UV阻擋膜130L的淀積層。在下部UV阻擋膜130L的頂表面上形成 三重?cái)U(kuò)散阻擋膜140。在擴(kuò)散阻擋膜140的頂表面上形成上部UV阻擋膜 130U，從而使擴(kuò)散阻擋膜140夾在下部UV阻擋膜130L和上部UV阻擋膜 130U之間。上部UV阻擋膜130U和下部UV阻擋膜130L阻擋UV輻射免 于穿透到銅導(dǎo)體16、阻擋層14或下部ILD層12內(nèi)或從其中穿過。
圖8H包括根據(jù)本發(fā)明的、作為圖8G的互連的變型的互連10H的示意 性截面正視圖，互連10H包括多重膜帽蓋20H,其具有形成于銅導(dǎo)體16的 頂表面上的下部UV阻擋膜130L的淀積層。在下部UV阻擋膜130L的頂表 面上形成擴(kuò)散阻擋膜140。在擴(kuò)散阻擋膜140的頂表面上形成上部UV阻擋 膜130U，從而使擴(kuò)散阻擋膜140夾在下部UV阻擋膜130L和上部UV阻擋 膜130U之間。擴(kuò)散阻擋膜140阻擋UV輻射免于穿透底部UV阻擋膜130L 以及位于擴(kuò)散阻擋膜140和底部UV阻擋膜130L下面的ILD層12。在下部 UV阻擋膜130L、擴(kuò)散阻擋膜140和上部UV阻擋膜130U之間提供一組中 間粘合或遞變膜150。從頂部到底部有上部UV阻擋膜13OU、第 一 中間膜 150、擴(kuò)散阻擋膜140、第二中間膜150、和處于銅導(dǎo)體16的頂表面上的下 部UV阻擋膜130L。
圖81包括根據(jù)本發(fā)明的、作為圖8A的互連的變型的互連IOI的示意性 截面正視圖，互連101包括多重膜帽蓋201，其形成有多重膜，即，四個(gè)UV 阻擋膜130, UV阻擋膜130與多重膜即四個(gè)擴(kuò)散阻擋膜140交替層疊。該 組淀積層在UV阻擋膜130和下部擴(kuò)散阻擋膜140內(nèi)都提供了對(duì)UV輻射的 阻擋程度的總體增強(qiáng)。如圖8A所示，上部UV阻擋膜130處于頂部，接下 來是上部擴(kuò)散阻擋膜140。這些膜之后接著第二 UV阻擋膜130,其后繼之 以第二擴(kuò)散阻擋膜140，等等，直到一組四個(gè)擴(kuò)散阻擋膜140與一組四個(gè)UV 阻擋膜130交錯(cuò)布置。按順序排列的四組膜140/130只是示范性的，可以設(shè) 想其任何多重組作為替代。
圖8J包括根據(jù)本發(fā)明的、作為圖8D的實(shí)施例的變型的互連IOJ的示意 性截面正視圖，互連10J包括多重膜帽蓋20J,其形成有多重膜，即，三個(gè) UV阻擋膜130，其與多重膜即三個(gè)擴(kuò)散阻擋膜140交替層疊， 一組中間粘 合或遞變膜150處于其間。這組淀積層在UV阻擋膜130和下部UV擴(kuò)散阻 擋膜140中提供了對(duì)UV輻射的阻擋程度的總體增強(qiáng)。如圖9F所示，上部 UV阻擋膜130處于頂部，之后接著中間膜150和上部擴(kuò)散阻擋膜140，隨 后是中間膜150和第二UV阻擋膜130,之后是中間膜150和第二擴(kuò)散阻擋 膜140等，直到一組三個(gè)擴(kuò)散阻擋膜140與一組三個(gè)UV阻擋膜130交錯(cuò)布 置。其包括處于其間的一組五個(gè)中間粘合或遞變膜150。按順序排列的膜 140/150/130/150構(gòu)成的組只是示范性的，可以設(shè)想其任何多重組作為替代。
圖8K包括根據(jù)本發(fā)明的、作為圖8C的互連的變型的互連10K的示意 性截面正視圖，互連10K包括多重膜帽蓋20K，其形成以多重膜即四個(gè)UV 阻擋膜130與多重膜即四個(gè)擴(kuò)散阻擋膜140交替層疊。該組淀積層在下部 UV阻擋膜130和上部擴(kuò)散阻擋膜140內(nèi)提供了對(duì)UV輻射阻擋程度的總體 增強(qiáng)。如圖8C所示，擴(kuò)散阻擋膜140處于頂部，繼之以上部UV阻擋膜130。 這些膜之后接著第二擴(kuò)散阻擋膜140，其后繼之以第二 UV阻擋膜130，等 等，直到一組四個(gè)擴(kuò)散阻擋膜140與一組四個(gè)UV阻擋膜130交錯(cuò)布置。按 順序排列的四組膜130/140只是示范性的，可以設(shè)想其任何多重組作為替代。
圖8L包括根據(jù)本發(fā)明的、作為圖8D的實(shí)施例的變型的互連10L的示 意性截面正視圖，互連10L包括多重膜帽蓋20L,其形成以多重膜即三個(gè)擴(kuò) 散阻擋膜140與多重膜即三個(gè)UV阻擋膜130交替層疊， 一組中間粘合或遞 變膜150位于其間。該組淀積層在上部擴(kuò)散阻擋膜140和下部UV阻擋膜130 內(nèi)提供了對(duì)UV輻射的阻擋程度的總體增強(qiáng)。如圖9H所示，頂部是上部擴(kuò) 散阻擋膜140之后接著上部UV阻擋膜130，隨后是第二擴(kuò)散阻擋膜140之 后接著第二 UV阻擋膜130,等等，直到一組三個(gè)擴(kuò)散阻擋膜140與一組四 個(gè)UV阻擋膜130交錯(cuò)布置。其包括處于其間的一組五個(gè)中間粘合或遞變膜 150。按順序排列的膜130/150/140/150構(gòu)成的組只是示范性的，可以設(shè)想其 任何多重組作為替代。
圖9A-9L示出了根據(jù)本發(fā)明的與上述實(shí)施例相關(guān)的工藝流程的備選順 序的流程圖。
圖9A示出了與圖8A相關(guān)的、用于形成如上所述的雙重膜帽蓋20A的 流程圖。在圖9A的步驟A中，首先形成擴(kuò)散阻擋膜140。接下來，在步驟 B中，優(yōu)選通過將器件10A放到CVD室中，在擴(kuò)散阻擋膜140的頂表面上 淀積UV阻擋膜130。于是，完成了圖8A中的帽蓋20A的形成工藝。擴(kuò)散 阻擋膜140和UV阻擋膜130可以由上述材料構(gòu)成。
圖9B示出了與圖8B相關(guān)的、用于形成如上所述的三層20B的流程圖。 與在圖9A中一樣，步驟A是圖9B中的第一個(gè)步驟。在步驟A中，在銅導(dǎo)
體16上淀積阻擋膜140。接下來，在步驟C1中，淀積層由處于阻擋膜140 上的中間膜150構(gòu)成。接下來，繼續(xù)步驟B,其中，在中間膜150上形成 UV阻擋膜130。在該點(diǎn)結(jié)束了圖8B的三層20B的形成工藝。擴(kuò)散阻擋膜 140、 UV阻擋膜130和中間膜150可由如上所述的材料構(gòu)成。
圖9C示出了與圖8C相關(guān)的，用于形成如上所述的圖8C中的雙重膜20C 的流程圖。在作為圖9C中的第一步驟的步驟B中，直接在銅導(dǎo)體16的頂 表面上形成UV阻擋膜130。之后接著步驟A,其包括在UV阻擋膜130上 形成擴(kuò)散阻擋膜140。于是，完成了圖8C中的帽蓋20C的形成工藝。擴(kuò)散 阻擋膜140和UV阻擋膜130可以由上述材料構(gòu)成。
圖9D示出了與圖8D相關(guān)的、用于形成圖8D中的三層20D的流程圖。 在作為圖9D中的第一步驟的步驟B中，直接在銅導(dǎo)體16的頂表面上形成 UV阻擋膜130。接下來是步驟Cl，其中，淀積層由處于UV阻擋膜130上 的中間膜150構(gòu)成。隨后是步驟A,其包括在中間膜150上形成擴(kuò)散阻擋膜 140。擴(kuò)散阻擋膜140、 UV阻擋膜130和中間膜150可由如上所述的材料構(gòu) 成。
圖9E示出了與圖8E中的三重膜帽蓋20E的形成相關(guān)的流程圖。在作 為圖9E中的第一步驟的步驟Al中，在銅導(dǎo)體16的頂表面上直接形成第一 下部擴(kuò)散阻擋膜140。接下來是步驟B，其包括在第一下部擴(kuò)散阻擋膜140 上形成UV阻擋膜130。接下來，在步驟B2中，在UV阻擋膜130的頂表 面上直接形成上部擴(kuò)散阻擋膜160。于是，完成了圖9E中的20E的形成工 藝。擴(kuò)散阻擋膜140/160和UV阻擋膜130可以由上述材料構(gòu)成。
圖9F示出了與圖9B相關(guān)的、形成圖8F中的三層20F的流程圖。在作 為圖9F中的第一步驟的步驟A1中，在銅導(dǎo)體16的頂表面上直接形成第一 下部擴(kuò)散阻擋膜140。接下來，在步驟Cl中，淀積層由處于下部擴(kuò)散阻擋 膜140上的第一中間膜150構(gòu)成。接下來是步驟B，其包括在第一中間膜150 上形成UV阻擋膜130。接下來是步驟C2，其中，淀積層由處于UV阻擋膜 130上的第二中間膜150構(gòu)成。接下來，在步驟A2中，在第二中間膜150 的頂表面上直接形成第二上部擴(kuò)散阻擋膜160。于是，完成了圖9F中的帽 蓋20F的形成工藝。擴(kuò)散阻擋膜140/160和UV阻擋膜130可以由上述材料 構(gòu)成。
圖9G示出了與圖8G相關(guān)的、用于形成如上所述的三重膜帽蓋20G的流程圖。在圖9G的步驟B1中，在銅導(dǎo)體16上形成第 一下部UV阻擋膜130L。 接下來，在步驟A中，在下部UV阻擋膜130L的頂表面上淀積擴(kuò)散阻擋膜 140。之后，在圖9G的步驟B2中，在擴(kuò)散阻擋膜140上形成上部UV阻擋 膜130U。于是，完成了圖8G中的帽蓋20G的形成工藝。擴(kuò)散阻擋膜140 和UV阻擋膜130L/130U可以由上述材料構(gòu)成。
圖9G示出了與圖8G相關(guān)的、用于形成如上所述的三重膜帽蓋20G的 流程圖。在圖9G的步驟B1中，在銅導(dǎo)體16上形成第 一下部UV阻擋膜130L。 接下來，在步驟A中，在下部UV阻擋膜130L的頂表面上淀積擴(kuò)散阻擋膜 140。之后，在圖9G的步驟B2中，在擴(kuò)散阻擋膜140上形成上部UV阻擋 膜130U。于是，完成了圖8G中的帽蓋20G的形成工藝。擴(kuò)散阻擋膜140 和UV阻擋膜130L/130U可以由上述材料構(gòu)成。
圖9H示出了與圖8H相關(guān)的、用于形成如上所述的五重膜帽蓋20H的 流程圖。在圖9H的步驟B1中，形成第一下部UV阻擋膜130。接下來，在 步驟C1中，淀積層由處于其下的UV阻擋膜130上的第一中間膜150構(gòu)成。 接下來，在步驟A中，將擴(kuò)散阻擋膜140淀積到第一中間膜150的頂表面上。 接下來，在步驟C1中，淀積層由處于擴(kuò)散阻擋膜140上的第一中間膜150 構(gòu)成。之后，在圖9H的步驟B2中，形成第二上部UV阻擋膜130。
圖9I示出了與圖8I相關(guān)的、用于形成上述多重膜帽蓋201的流程圖。 在圖9I的步驟A中，首先形成擴(kuò)散阻擋膜140。接下來，在步驟B中，將 UV阻擋膜130淀積到擴(kuò)散阻擋膜140上。之后，在步驟D中，測試是否已 經(jīng)形成了所有的膜。如果為NO，那么重復(fù)步驟A和B，直到步驟D中的測 試答案為YES。步驟D中的測試結(jié)果將一直為NO,直到形成若干膜為止。 如果步驟D中的測試結(jié)果為YES，那么完成了圖8H中的帽蓋201的形成工 藝。擴(kuò)散阻擋膜140和UV阻擋膜130可以由上述材料構(gòu)成。
圖9J示出了與圖8J相關(guān)的、用于形成上述多重膜帽蓋20J的流程圖。 在圖9J的步驟A中，首先形成擴(kuò)散阻擋膜140。接下來，在步驟C1中，淀 積層其下擴(kuò)散阻擋膜140上的第一中間膜150構(gòu)成。接下來，在步驟B中， 將UV阻擋膜130淀積到第一中間膜150的頂表面上。之后，在步驟D中， 測試是否已經(jīng)形成了所有的膜。如果為NO，那么重復(fù)步驟A和B，直到步 驟D中的測試答案為YES。步驟D中的測試結(jié)果將一直為NO，直到形成若 干膜為止。如果步驟D中的測試結(jié)果為YES，那么完成了圖8J中的帽蓋20J
的形成工藝。擴(kuò)散阻擋膜140和UV阻擋膜130可以由上述材料構(gòu)成。
圖9K示出了與圖8K相關(guān)的，用于形成如上所述的圖8K中的多重膜 20K的流程圖。在圖9K的步驟B中，在銅導(dǎo)體16的頂表面上直接形成UV 阻擋膜130。之后是步驟A,包括在UV阻擋膜130上形成擴(kuò)散阻擋膜140。 之后，在步驟D中，測試所要形成的所有膜是否都已經(jīng)形成了。如果為NO, 那么重復(fù)步驟B和步驟A，直到步驟D中的測試答案為YES。步驟D中的 測試結(jié)果將為NO，直到形成了在上文中參考圖8G描述的若干膜為止。如 果步驟D中的測試結(jié)果為YES,那么就完成了圖8K中的帽蓋20K的形成 工藝。擴(kuò)散阻擋膜140和UV阻擋膜130可以由上述材料構(gòu)成。
圖9L示出了與圖8L相關(guān)的、用于形成上述多重膜帽蓋20L的流程圖。 在圖9L的步驟B中，首先形成UV阻擋膜130。接下來，在步驟C1中，淀 積層由其下擴(kuò)散阻擋膜140上的第一中間膜150構(gòu)成。接下來，在步驟A中， 將擴(kuò)散阻擋膜140淀積到第一中間膜150的頂表面上。之后，在步驟D中， 測試是否已經(jīng)形成了所有的膜。如果為NO，那么重復(fù)步驟A和B，直到步 驟D中的測試答案為YES。步驟D中的測試結(jié)果將一直為NO，直到形成若 干膜為止。如果步驟D中的測試結(jié)果為YES，那么就完成了圖8L中的帽蓋 20L的形成工藝。擴(kuò)散阻擋膜140和UV阻擋膜130可以由上述材料構(gòu)成。
出于工藝效率方面的考慮，可以在單個(gè)CVD設(shè)備內(nèi)淀積帽蓋的多個(gè)層 疊膜。PECVD設(shè)備組中的相應(yīng)帽蓋層的多膜淀積能夠降低工藝時(shí)間和設(shè)備 成本，因?yàn)樗械牟襟E都是在相同的設(shè)備組內(nèi)通過相同工藝流程執(zhí)行的。 或者，可以采用等效的基于溶劑的旋涂工藝形成帽蓋的層疊膜。 盡管已經(jīng)通過上述實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí) 到，在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)可以通過各種變型實(shí)踐本發(fā)明，即，在不背 離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以在形式和細(xì)節(jié)上做出改變。相應(yīng)地，所 有的此類改變均落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明涵蓋權(quán)利要求的主題。
權(quán)利要求
1.一種互連，包括金屬導(dǎo)體，具有頂表面和下表面，以及形成于所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上的帽蓋，所述帽蓋由層疊膜形成，所述層疊膜包括紫外UV阻擋膜和擴(kuò)散阻擋膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連，其中 所述擴(kuò)散阻擋膜形成在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上； 所述金屬導(dǎo)體實(shí)質(zhì)上由銅構(gòu)成；以及所述UV阻擋膜形成在所述擴(kuò)散阻擋膜之上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的互連，其中，中間膜形成在所述擴(kuò)散阻擋膜 和所述UV阻擋膜之間，所述中間膜由選自粘合膜和遞變膜的材料構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的互連，其中，所述粘合膜選自Si山bRc構(gòu)成的 集合，并且a+b+c二l;其中，"L"從由羥基、甲氧基、乙氧基、乙酸基、烷 氧基、羧基、胺、鹵素構(gòu)成的集合中選擇；"R，，從由氬化物、曱基、乙基、 乙烯基、笨基-烷基和苯基-芳基構(gòu)成的集合中選擇；其中"a，，處于從大約 0.25到大約0.5的范圍內(nèi)，"b"處于從大約0.1到大約0.8的范圍內(nèi)，"c"處 于從大約0到大約0.7的范圍內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連，其中所述UV阻擋膜形成在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面之上；并且 所述擴(kuò)散阻擋膜形成在所述UV阻擋膜上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連，其中所述擴(kuò)散阻擋膜形成在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上； 所述UV阻擋膜形成在所述擴(kuò)散阻擋膜之上；以及 第二擴(kuò)散阻擋膜形成在所述UV阻擋膜上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連，其中 所述擴(kuò)散阻擋膜形成在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上； 所述UV阻擋膜形成在所述擴(kuò)散阻擋膜之上； 至少一第二擴(kuò)散阻擋膜形成在所述UV阻擋膜上；以及 至少一第二UV阻擋膜形成在所述第二擴(kuò)散阻擋膜之上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連，其中所述UV阻擋膜形成在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上；所述擴(kuò)散阻擋膜形成在所述UV阻檔膜之上；以及 第二 UV阻擋膜形成在所述擴(kuò)散阻擋膜上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連，其中，所述UV阻擋膜包括從由適于 在化學(xué)氣相淀積CVD室內(nèi)淀積的氮化碳CNx膜、硼氮化物膜、硅硼氮化物 膜、碳硼氮化物膜、硅碳硼氮化物膜和硅碳膜構(gòu)成的集合中選擇的UV阻擋 高帶隙膜、以及由具有較低帶隙但是具有更好的機(jī)械、電和Cu擴(kuò)散特性的 氮化碳CNx或/和摻硼氮化碳CBxNy構(gòu)成的膜。
10. —種互連，包括具有凹槽的第一電介質(zhì)膜，所述凹槽具有凹槽底部和凹槽側(cè)壁； 形成于所述凹槽底部和所述凹槽側(cè)壁上的下部擴(kuò)散阻擋膜； 具有側(cè)表面、下表面和頂表面的金屬導(dǎo)體，所述側(cè)表面和所述下表面與所述下部擴(kuò)散阻擋接觸；形成于所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上的帽蓋，所述帽蓋由層疊膜形成，所述層疊膜包括紫外UV阻擋膜和擴(kuò)散阻擋膜。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的互連，其中 所述擴(kuò)散阻擋膜形成在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上； 所述金屬導(dǎo)體實(shí)質(zhì)上由銅構(gòu)成；以及所述UV阻擋膜形成在所述擴(kuò)散阻擋膜上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的互連，其中，中間膜形成在所述擴(kuò)散阻擋 膜和所述UV阻擋膜之間，所述中間膜由選自粘合膜和遞變膜的材料構(gòu)成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的互連，其中，所述粘合膜選自由SiJURc構(gòu) 成的集合，并且a+b+c-l;其中，"L"從由羥基、曱氧基、乙氧基、乙酸基、 烷氧基、羧基、胺、鹵素構(gòu)成的集合中選擇；"R，，從由氫化物、曱基、乙基、 乙烯基、苯基-烷基和苯基-芳基構(gòu)成的集合中選擇；其中'V，處于從大 約0.25到大約0,5的范圍內(nèi),"b"處于從大約0.1到大約0.8的范圍內(nèi),"c" 處于從大約0到大約0.7的范圍內(nèi)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的互連，其中所述UV阻擋膜形成在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面之上；并且 所述擴(kuò)散阻擋膜形成在所述UV阻擋膜上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的互連，其中所述擴(kuò)散阻擋膜形成在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上；所述UV阻擋膜形成在所述擴(kuò)散阻擋膜之上；以及 第二擴(kuò)散阻擋膜形成在所述UV阻擋膜上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的互連，其中 所述擴(kuò)散阻擋膜形成在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上； 所述UV阻擋膜形成在所述擴(kuò)散阻擋膜上； 至少一第二擴(kuò)散阻擋膜形成在所述UV阻擋膜上；以及至少一第二UV阻擋膜形成在所述第二擴(kuò)散阻擋膜之上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的互連，其中所述UV阻擋膜形成在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上； 所述擴(kuò)散阻擋膜形成在所述UV阻擋膜之上；以及 第二 UV阻擋膜形成在所述擴(kuò)散阻擋膜上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的互連，其中所述UV阻擋膜包括從由適于 在化學(xué)氣相淀積CVD室內(nèi)淀積的氮化碳CNx膜、硼氮化物膜、硅硼氮化物 膜、碳硼氮化物膜、硅碳硼氮化物膜和硅碳膜構(gòu)成的集合中選擇的UV阻擋 高帶隙膜、以及由具有較低帶隙但是具有更好的機(jī)械、電和Cu擴(kuò)散特性的 氮化碳CN、或/和摻硼氮化碳CBxNy構(gòu)成的膜。
19. —種互連，包括具有凹槽的第一電介質(zhì)膜，所述凹槽具有凹槽底部和凹槽側(cè)壁；在所述凹槽底部和所述凹槽側(cè)壁上形成下部擴(kuò)散阻擋膜；具有側(cè)表面、下表面和頂表面的銅導(dǎo)體，所述側(cè)表面和所述下表面與所述下部擴(kuò)散阻擋接觸；形成于所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上的帽蓋，所述帽蓋由層疊膜形成，所述層疊膜包括紫外UV阻擋膜和擴(kuò)散阻擋膜；以及 連接至所述銅導(dǎo)體的導(dǎo)電銅通路。
20. —種形成互連的方法，包括 提供具有頂表面和下表面的金屬導(dǎo)體，以及在所述金屬導(dǎo)體的所述頂表面上形成帽蓋，所述帽蓋包括層疊膜，所述 層疊膜包括紫外UV阻擋膜和擴(kuò)散阻擋膜。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，在單個(gè)CVD設(shè)備內(nèi)淀積所述 層疊膜。
22. 沖艮據(jù)4又利要求21所述的方法，其中，在單個(gè)i殳備組內(nèi)通過PECVD 設(shè)備組流程淀積所述層疊膜。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，采用基于溶劑的旋涂工藝形 成所述層疊膜。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種互連，其包括具有頂表面和下表面的銅導(dǎo)體，在所述金屬導(dǎo)體的頂表面上形成帽蓋。所述帽蓋由膜的雙重層疊或多重層疊形成，所述層疊膜包括紫外(UV)阻擋膜和擴(kuò)散阻擋膜?？梢酝ㄟ^中間膜分隔擴(kuò)散阻擋膜和UV阻擋膜。
文檔編號(hào)H01L23/532GK101197347SQ20071018678
公開日2008年6月11日 申請日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者克里斯托斯·D·迪米特拉科波洛斯, 格里塞爾達(dá)·博尼拉, ?！·古延, 特里·A·斯普納, 艾爾弗雷德·格里爾, 薩特亞納拉亞納·V·妮塔, 達(dá)里爾·D·雷斯泰諾 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司