JP2009509319A5

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Info

Publication number: JP2009509319A5
Application number: JP2008530486A
Authority: JP
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2026-09-06

Claims

パターン形成された開口部を有する誘電体層と、
前記パターン形成された開口部内に配置された金属構造と、
前記金属構造の上に重なる、複数の誘電体キャップ層を含む誘電体キャップとを備え、前記誘電体キャップが内部引張応力を有する、マイクロエレクトロニクス素子のための相互接続構造体。
前記金属構造が、アルミニウム、銅、タングステン、銀、金及びニッケルから成る群から選択される少なくとも１つの金属を含む、請求項１に記載の相互接続構造体。
前記金属構造が、前記開口部内に、前記パターン形成された開口部の壁及び底部をライニングする拡散障壁層と、前記拡散障壁層の上に重なる銅の充填材とを含む、請求項１に記載の相互接続構造体。
前記誘電体層の上面が主表面を画定し、前記パターン形成された開口部が前記主表面と平行な方向に配向された第１のパターン形成された開口部であり、前記金属構造が第１の金属構造であり、前記誘電体層がさらに、前記第１のパターン形成された開口部に対して位置合わせされ、且つ前記主表面に交差する方向に配向された第２のパターン形成された開口部を備え、前記相互接続構造体がさらに、前記第２のパターン形成された開口部内に配置された第２の金属構造を備え、前記第２の金属構造が前記第１の金属構造に導電的に接続されている、請求項１に記載の相互接続構造体。
前記誘電体キャップが、二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、Ｓｉ_３Ｎ_４、並びにｘ、ｙ及びｚが可変の百分率であるＳｉＣ_ｘＮ_ｙＨ_ｚから成る群から選択される少なくとも１つの材料を含む、請求項１に記載の相互接続構造体。
前記複数の誘電体キャップ層が、少なくとも３つの前記誘電体キャップ層を含み、該誘電体キャップ層の各々が、５オングストロームと５０オングストロームとの間の厚さを有する、請求項１に記載の相互接続構造体。
前記金属構造の上に重なり、且つ前記複数の誘電体キャップ層の下に重なる誘電体下層をさらに備え、前記誘電体下層が、実質的に５０オングストロームを超える厚さを有する、請求項６に記載の相互接続構造体。
前記金属構造に対して位置合わせされ、且つ前記金属構造と接触する拡散障壁層をさらに備え、前記誘電体キャップが、前記拡散障壁層の上に重なる、請求項１に記載の相互接続構造体。
前記拡散障壁層が、１０オングストロームと５００オングストロームとの間の厚さを有する、請求項８に記載の相互接続構造体。
前記金属構造の上面に接触する金属拡散障壁層をさらに備え、前記金属拡散障壁がコバルト合金を含む、請求項１に記載の相互接続構造体。
マイクロエレクトロニクス素子の相互接続構造体を形成する方法であって、
誘電体層内で開口部をパターン形成するステップと、
前記パターン形成された開口部内に金属構造を形成するステップと、
前記金属構造の上に誘電体キャップを形成するステップとを含み、前記誘電体キャップが内部引張応力を有し、
前記誘電体キャップを形成する前記ステップが、複数の誘電体キャップ層の各々を堆積させるステップと、前記誘電体キャップ層の各々が内部引張応力を有するように、後続の各誘電体キャップ層を堆積する前に前記誘電体キャップ層をプラズマ処理するステップとを含む、
方法。
前記金属構造を形成する前記ステップが、前記パターン形成された開口部の壁及び底部をライニングする拡散障壁層を堆積してライニングされた開口部を形成するステップと、前記ライニングされた開口部を銅で充填するステップとを含む、請求項１１に記載の方法。
前記誘電体層の上面が主表面を画定し、前記パターン形成された開口部が前記主表面と平行な第１の方向に配向された第１のパターン開口部であり、前記金属構造が第１の金属構造であり、前記方法が、前記第１のパターン形成された開口部に位置合わせされた第２の開口部をパターン形成するステップをさらに含み、前記第２の開口部は前記第１の方向に交差する第２の方向に配向され、前記金属構造を形成する前記ステップが、前記第２のパターン形成された開口部内に第２の金属構造を形成するステップを含み、前記第２の金属構造が前記第１の金属構造に導電的に接続される、請求項１２に記載の方法。