[发明专利]铜互连结构及其形成方法

权利要求书

1.一种互连结构，包括：

金属氧化物部分；

金属部分；以及

具有顶部区域的本体导体部分；

其中所述金属部分在所述顶部区域处并且所述金属氧化物部分在所述金属部分上方，其中所述本体导体在所述顶部区域具有形成的晶格缺陷。

2.根据权利要求1所述的结构，进一步包括：

覆盖层，所述覆盖层具有比所述本体导体的热膨胀系数更小的热膨胀系数。

3.根据权利要求2所述的结构，其中所述覆盖层是含氮绝缘体层，或者是包括含氮绝缘体层的薄膜堆叠。

4.根据权利要求1所述的结构，其中所述金属部分包括从由Mn、Al、Ti、Zn、Sn和In所组成的组中所选择的元素中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的结构，其中所述金属氧化物部分的金属与所述金属部分的金属是相同金属元素。

6.根据权利要求5所述的结构，其中所述相同金属元素在所述金属氧化物部分中的百分比与所述相同金属元素在金属部分中的百分比之和比所述相同金属元素在所述本体导体中的百分比大1.5倍。

7.根据权利要求5所述的结构，其中所述相同金属元素是Mn。

8.根据权利要求1所述的结构，其中所述互连结构具有线宽，其中所述线宽小于或等于30纳米。

9.一种互连结构，包括：

锰氧化物部分；

金属锰部分；以及

具有顶部区域的铜部分；

其中所述金属锰部分在所述顶部区域处，并且所述锰氧化物部分在所述金属锰部分上方，其中所述铜部分在所述顶部区域具有形成的晶格缺陷。

10.根据权利要求9所述的结构，进一步包括：在所述锰氧化物部分上方的覆盖层，其中所述覆盖层包括含氮绝缘体层。

11.根据权利要求9所述的结构，其中Mn在所述锰氧化物部分中的百分比与Mn在所述金属锰部分中的百分比之和比Mn在铜部分中的百分比大1.5倍。

12.根据权利要求9所述的结构，其中所述互连具有线宽，其中所述线宽小于或等于100纳米。

13.一种用于形成具有提高的电迁移抗性的互连结构的方法，所述方法包括：

在衬底上的电介质区域中形成开口；

形成含杂质层；

用本体导体填充所述开口；

在所述本体导体的顶部区域处创造缺陷；以及

对所述衬底热处理，由此在所述本体导体的顶部区域处形成含杂质氧化物层和金属杂质层。

14.根据权利要求13所述的方法，其中创造缺陷包括用惰性气体对所述本体导体的顶部区域进行离子注入。

15.根据权利要求13所述的方法，其中创造缺陷包括对所述本体导体的顶部区域进行等离子处理。

16.根据权利要求13所述的方法，其中创造缺陷包括在氧化所述本体导体的顶部区域之后还原所述顶部区域。