[发明专利]被金属覆盖层覆盖的钴互连有效
申请号: | 201710421711.X | 申请日: | 2017-06-07 |
公开(公告)号: | CN107481995B | 公开(公告)日: | 2020-01-21 |
发明(设计)人: | 张洵渊;法兰克·W·蒙特 | 申请(专利权)人: | 格罗方德半导体公司 |
主分类号: | H01L23/538 | 分类号: | H01L23/538;H01L21/768 |
代理公司: | 11314 北京戈程知识产权代理有限公司 | 代理人: | 程伟;王锦阳 |
地址: | 英属开曼群*** | 国省代码: | 开曼群岛;KY |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 金属 覆盖层 覆盖 互连 | ||
1.一种互连结构,包括:
介电层,包括具有侧壁的开口;
接触,位于该开口中,该接触由钴组成;以及
金属覆盖层,位于该接触的顶部表面上,该金属覆盖层覆盖该接触的该顶部表面,其中,该金属覆盖层包括第一部分、第二部分及第三部分,该第三部分位于该第二部分与该开口的该侧壁之间,该金属覆盖层的该第一部分由第一材料组成,该金属覆盖层的该第二部分由在成分上不同于该第一材料的第二材料组成,该金属覆盖层的该第三部分由在成分上不同于该第二材料的第三材料组成,该第一材料主要由铜组成,该第二材料由铜及锰或铝组成,且该第三材料主要由锰或铝组成。
2.如权利要求1所述的互连结构,其中,该接触的该顶部表面相对该介电层的顶部表面凹入,且该金属覆盖层位于该开口内部并具有与该介电层的顶部表面齐平的顶部表面。
3.如权利要求1所述的互连结构,其中,该第一材料及该第二材料不包括钴。
4.如权利要求1所述的互连结构,其中,该接触的该顶部表面相对该介电层的顶部表面凹入,且该金属覆盖层位于该开口内部。
5.如权利要求1所述的互连结构,其中,该金属覆盖层完全覆盖该接触的该顶部表面。
6.一种形成互连结构的方法,该方法包括:
在介电层中形成开口;
在该开口中形成接触;以及
在该接触的顶部表面上形成金属覆盖层,其中,该接触的该顶部表面相对该介电层的顶部表面凹入;
其中,该接触由钴组成,且该金属覆盖层覆盖该接触的该顶部表面,在该接触的该顶部表面中的凹槽内部沉积至少一层,以形成该金属覆盖层的第一部分,来自该至少一层的元素的原子被热扩散,以在该至少一层与该开口的侧壁之间形成该金属覆盖层的第二部分。
7.如权利要求6所述的方法,其中,在该开口中形成该接触包括:
用钴部分填充该开口。
8.如权利要求7所述的方法,其中,在该接触的该顶部表面上形成该金属覆盖层包括:
其中,该至少一层由铜组成,该元素为锰或铝,且该第一部分及该第二部分不包括钴。
9.如权利要求8所述的方法,还包括:
在该介电层的该顶部表面上形成至少一个金属化层级,
其中,当形成该至少一个金属化层级时,通过热效应热扩散该元素的该原子。
10.如权利要求7所述的方法,其中,该金属覆盖层位于该开口内部并具有与该介电层的顶部表面齐平的顶部表面。
11.如权利要求10所述的方法,其中,在该接触的该顶部表面上形成该金属覆盖层包括:
在该接触的该顶部表面上方沉积至少一层;以及
相对该介电层的该顶部表面平坦化该至少一层。
12.如权利要求6所述的方法,其中,该金属覆盖层由钌组成,且在该接触的该顶部表面上形成该金属覆盖层包括:
相对该介电层的顶部表面平坦化该接触;以及
在该接触的该顶部表面上选择性沉积该金属覆盖层的该钌,而不沉积于该介电层的该顶部表面上。
13.如权利要求6所述的方法,其中,该金属覆盖层由铜组成,于形成时,该接触在该开口内相对该介电层的顶部表面凹入,以及在该接触的该顶部表面上形成该金属覆盖层包括:
在该接触的该顶部表面上方沉积至少一层;以及
相对该介电层的该顶部表面平坦化该至少一层。
14.如权利要求13所述的方法,其中,在该接触的该顶部表面上方沉积至少一层包括:
电化学沉积铜,以形成至少部分填充该开口的层。
15.如权利要求6所述的方法,其中,该金属覆盖层完全覆盖该接触的该顶部表面。
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