JPH10140352A - 銅前駆体混合物、およびそれを用いるｃｖｄ銅の形成方法、並びに被着性銅導体インターフェース - Google Patents

銅前駆体混合物、およびそれを用いるｃｖｄ銅の形成方法、並びに被着性銅導体インターフェース

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JPH10140352A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 蒸着されたＣｕの抵抗率を損ねることなく、
Ｃｕの蒸着率が改善される、集積回路の表面にＣＶＤ銅
を形成する方法を提供する。 【解決手段】 ＣＶＤ銅を形成する方法は、環境チャン
バ５４内部に位置する集積回路（ＩＣ）６０の選択され
た表面６２上に、ＣＶＤ銅を形成する方法であって、
ａ）該Ｃｕを受け取る表面６２を、該チャンバ５４に導
入され、該チャンバ圧に寄与する揮発性Ｃｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳ（銅ヘキサフルオロアセチルアセトネート
トリメチルビニルシラン）前駆体に曝す工程と、ｂ）同
時に、該Ｃｕを受け取る表面６２を、該チャンバ圧の概
して０.３〜３％の範囲の圧力で該チャンバ５４に導入
された水蒸気に曝す工程と、ｃ）該工程ａ）および該工
程ｂ）に応じて該Ｃｕを受け取る表面６２上にＣｕを蒸
着させる工程と、を包含している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路プロセス
および製造方法に関し、特に銅前駆体混合物、及びそれ
を用いて集積回路の選択された表面にＣＶＤ銅を形成す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】小型且つ安価、およびパワフルな電気製
品に対する要望により、より小型の幾何学的な配列の集
積回路（ＩＣ）およびより大型の基板が必要となってい
る。このことはまた、より高密度でＩＣ基板に回路をパ
ッケージングすることに対する要望を生み出している。
【０００３】小型のＩＣ回路に対する要望により、部品
と誘電体層との間の相互接続部を可能な限り小さくする
ことが必要となっている。そのため、接続用ビアホール
および接続線の幅を減少させる研究が続けられている。
相互接続部の導電性は、接続の表面領域が減少するのに
伴って減少し、且つその結果によって生ずる接続抵抗の
増加は、ＩＣの設計において障害となっている。高い抵
抗率を有する導体は、高いインピーダンスおよび大きな
伝播遅延を有する導電経路を作り出す。これらの問題点
は、ＩＣにおいて、信頼性の低いシグナルタイミングお
よび電圧レベル、並びに長いシグナル遅延を部品間に生
じさせる。伝播不連続性は、交差する接続不良な導電
面、もしくは大きく異なるインピーダンス特性を有する
導体どうしを接続することによって生じる。
【０００４】低い抵抗率および活発なプロセス環境に耐
えうる相互接続およびビアホールが必要とされている。
アルミニウム金属およびタングステン金属は、集積回路
製造の際に電気的活性領域間に相互接続部、もしくはビ
アホールを形成するのに、しばしば使用される。これら
の金属は、特別な処理を必要とする銅と異なり、製造環
境において使いやすいため一般的である。
【０００５】電気回路内の接続線およびビアホールのサ
イズを減少させようという努力において、アルミニウム
に代えて銅（Ｃｕ）を用いることは当然の選択である。
銅の導電性はアルミニウムの約２倍であり、且つタング
ステンの３倍を超える。従って、アルミニウム線のほぼ
半分の直径をもつ銅線を介して同一量の電流を流すこと
ができる。
【０００６】また、銅のエレクトロマイグレーション特
性は、アルミニウムよりも遥かに優れている。アルミニ
ウムは、銅に比べて約１０倍以上に、エレクトロマイグ
レーションによる劣化および破損による影響を受けやす
い。このため、アルミニウム線よりもはるかに小さい断
面積を有する銅線でも、電気的特性をより良く維持する
ことが出来る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＩＣ加工にお
いて銅を用いることには問題点がある。銅はＩＣ加工に
用いられる多くの材料を汚染するため、銅がマイグレー
トしないように、注意が必要である。半導体領域にマイ
グレートした銅元素は、対応するトランジスタの導電特
性を劇的に変化させ得る。銅を用いる際のもう一つの問
題点は、ＩＣ表面に銅を蒸着させるために、もしくは除
去するために、比較的高温が必要とされることである。
このような高温は、対応するＩＣ構造およびフォトレジ
ストマスクにダメージを与えうる。
【０００８】選択されたＩＣの配列が細い場合、基板上
に、もしくはビアホールに銅を蒸着する方法として、ア
ルミニウムの蒸着のための従来の工程を用いることは、
困難である。ＩＣの層間誘電体の接続線および相互接続
部として、アルミニウムの代わりに銅を用いるための、
新しい蒸着工程が開発されている。小さな直径のビアホ
ールを充填するために、アルミニウムであれ銅であれ金
属をスパッタリングすることは、ギャップ充填特性が低
いため、実用的でない。銅を蒸着するために、最初に物
理蒸着（ＰＶＤ）が開発され、次に化学蒸着（ＣＶＤ）
がこの業界で開発された。
【０００９】ＰＶＤ技法を用いた場合、ＩＣ表面は銅の
蒸気に曝され、銅はＩＣ表面上に凝結される。この技法
は表面に対して選択的ではない。金属表面に銅を蒸着す
る際、互いに隣接する非導電性表面は、マスクされる
か、もしくは後の工程でエッチングによって洗浄されな
ければならない。前述したように、フォトレジストマス
クおよび隣接するＩＣ構造は、銅を加工する際の高温に
よって潜在的にダメージを受ける。
【００１０】ＣＶＤ技法は、いずれの表面に銅を蒸着す
るかに関してより選択性が高く、ＰＶＤより改良されて
いる。その理由として、ＣＶＤ技法によると、銅の蒸着
は、金属表面に対する銅の蒸着を引き起こすための、金
属表面と気化状態の銅との間の化学反応に依存するから
である。
【００１１】典型的なＣＶＤ工程において、銅の揮発性
を高めるために、銅をリガンドもしくは有機化合物と結
合させる。それにより、銅は、ガスの状態に気化された
化合物中の元素となる。拡散バリア材料などによる集積
回路の選択された表面は、高温化した環境内で、銅ガス
もしくは前駆体に曝される。銅ガス化合物が分解する
と、選択された表面上に、銅が残る。銅ガス化合物の幾
つかに対して、ＣＶＤ工程が、使用できる。銅ガス化合
物の構造は、少なくとも部分的に、銅の、選択された表
面上に蒸着する能力に影響を与えることは一般的に知ら
れている。
【００１２】Ｃｕ+2（ｈｆａｃ）2前駆体すなわち銅（I
I）ヘキサフルオロアセチルアセトネート前駆体は、以
前から、ＣＶＤによって銅をＩＣ基板およびＩＣ表面に
蒸着させるために用いられてきた。しかし、これらのＣ
ｕ+2前駆体は、蒸着された銅中に汚染物質を残すことで
知られている。そして、前駆体を銅に分解するために比
較的高い温度が必要とされることでも知られている。
【００１３】現在、Ｃｕ+1（ｈｆａｃ）化合物を用いる
ことによって、銅を蒸着するのに、成功した例が報告さ
れている。Normanらは、米国特許第5,322,712号におい
て、本願の基礎米国出願明細書が書かれた時点での標準
であるＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ、銅ヘキサフルオロア
セチルアセトネートトリメチルビニルシラン前駆体を開
示している。ＴＭＶＳは、ＶＴＭＳすなわちビニルトリ
メチルシランとしても知られている。この前駆体は、約
２００℃という比較的低い温度で用いることができるた
め有用である。それに加えて、この方法で蒸着された銅
のフィルム抵抗率は非常に良好であり、物理的限界であ
る1．7μΩ・cmに近い。しかし、この前駆体と共に蒸着
された銅と、銅が蒸着された表面との間の接着性は必ず
しも良くない。また、前駆体は、特に安定しているとい
うわけではなく、冷却されない場合の貯蔵寿命は比較的
短い。
【００１４】接着性、温度安定性、およびＩＣ表面に対
する蒸着率（蒸着レート）を改善するために、様々な成
分がＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳに加えられてきた。Gela
tosら、"Chemical vapor deposition of copper from C
u+1 precursors in the presence of water vapor", Ap
pl. Phys. Lett., 63(20), pp.2842 - 2844、1993年11
月15日において、著者らは、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ
に水蒸気を加える方法を開示している。水蒸気の添加
は、銅の蒸着レートを改善したが、蒸着した銅の抵抗率
を著しく低下させた。
【００１５】Hochbergら、"Chemical Additives For Im
proved Copper CVD Processing Using （HFAC)CU(TMV
S)", Advanced Metallization for ULSI Applications
in 1994, pp.79 - 86,(1994年)において、著者らは、ヘ
キサフルオロアセトン二水化物（Ｈｈｆａｃ・２Ｈ2Ｏ）
という状態でのＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体に、水
分を添加する方法を開示している。前駆体の安定性は蒸
着レートと同様に改善されるが、蒸着した銅の導電性は
改善されない。それに加えて、形成された銅膜は、きめ
が粗い。
【００１６】Jainらは、"Chemical Vapor Deposition o
f Copper from (hfac)CuL（L=VMTSand 2-Butyne）in th
e Presence of Water, Methanol and Dimethyl Ether",
Chem. Mater, 8, pp.1119 - 1127,(1996年)において、
Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳに水蒸気を添加する方法を開
示している。ここでも銅前駆体の蒸着レートは改善され
るが、蒸着した銅の抵抗率は十分でない。
【００１７】本発明は、上記事情を鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、(1) 広い温度範囲
での高い安定性及び長い貯蔵寿命を持ったＣｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳ前駆体混合物を提供する。(2) ＩＣの銅
を受け取る表面に前駆体を供給するとき、銅の蒸着レー
トの高いＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体混合物の生成
方法を提供する。(3) 蒸着された銅の抵抗率を高める
ことなく、水分の添加がＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆
体を用いる銅の蒸着レートを高めるという特性を利用
し、銅膜の抵抗率、および蒸着した銅と銅が蒸着された
表面との間の抵抗を劣化することなく、ＩＣの表面にＣ
ＶＤ銅を形成する方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明のＣＶＤ銅を形成
する方法は、チャンバ圧を有する、ウォールで囲まれた
環境チャンバ内部に位置する集積回路（ＩＣ）の選択さ
れた領域上の、銅（Ｃｕ）を受け取る表面を含む該集積
回路の選択された表面上に、ＣＶＤ銅（Ｃｕ）を形成す
る方法であって、ａ）該Ｃｕを受け取る表面を、該チャ
ンバに導入され、該チャンバ圧に寄与する揮発性Ｃｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ（銅ヘキサフルオロアセチルアセ
トネートトリメチルビニルシラン）前駆体に曝す工程
と、ｂ）該工程ａ）と同時に、該Ｃｕを受け取る表面
を、該チャンバ圧の概して０.３〜３％の範囲の圧力で
該チャンバに導入された水蒸気に曝す工程と、ｃ）該工
程ａ）および該工程ｂ）を継続して行いながら、該工程
ａ）および該工程ｂ）に応じて該Ｃｕを受け取る表面上
にＣｕを蒸着させる工程と、を包含しており、該工程
ｂ）で示された量の水分を該前駆体に添加することによ
り、Ｃｕの蒸着レートおよび蒸着したＣｕの電導性を高
める。これにより、上記目的が達成される。
【００１９】本発明の一実施形態において、前記Ｃｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体は、該前駆体の安定性およ
び貯蔵寿命を高めるために、重量比で約５％未満のＴＭ
ＶＳをさらに含むＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体混合
物である。
【００２０】本発明の一実施形態において、前記工程
ｃ）において銅を蒸着させる前記Ｃｕを受け取る表面
は、概して１６０〜２５０℃の範囲にある温度を有す
る。
【００２１】本発明の一実施形態において、前記チャン
バの前記ウォールは、概して４０〜８０℃の範囲にある
温度を有する。
【００２２】本発明の一実施形態において、前記工程
ａ）において前記前駆体は気化され、該前駆体が気され
る温度は、概して４０〜８０℃の範囲にある。
【００２３】本発明の一実施形態において、前記工程
ｂ）において水分は気化され、該水分が気化される温度
は、概して４０〜８０℃の範囲にある。
【００２４】本発明の一実施形態において、前記工程
ｃ）においてＣｕが蒸着される前記Ｃｕを受け取る表面
は、導電性であり、Cu、Ti、W、Al、TiN、TiON、TiSi
N、TaN、TiW、TiWN、Mo、WN、TaSiN、および WSiN を含
む群から選択された材料によって形成されている。
【００２５】本発明の一実施形態において、前記工程
ｃ）においてＣｕが蒸着される前記Ｃｕを受け取る表面
は、非導電性であり、BN、Si3N4、SiBN、TEOS 酸化物、
SiN、フッ化酸化ケイ素、酸化ケイ素、およびポリマー
を含む群から選択された材料によって形成されている。
【００２６】本発明の一実施形態において、前記チャン
バ圧は、概して５００〜２０００ｍＴの範囲にある。
【００２７】本発明の銅前駆体混合物は、集積回路（Ｉ
Ｃ）の選択された表面に銅（Ｃｕ）を蒸着するための揮
発性銅前駆体混合物であって、前駆体蒸気圧を有する揮
発性Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体と、水蒸気圧を有
する水蒸気と、を包含しており、該水蒸気は、該水蒸気
圧が該前駆体蒸気圧の概して０.５〜５％の範囲にある
ように、該揮発性Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体と混
合され、それにより該Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体
への該水蒸気の添加が、Ｃｕの蒸着レートおよび蒸着し
たＣｕの電導性を高める、これにより上記目的が達成さ
れる。
【００２８】本発明の一実施形態において、前記Ｃｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体は、該Ｃｕ（ｈｆａｃ）Ｔ
ＭＶＳ前駆体の温度安定性および貯蔵寿命を高めるため
に、重量比で約５％未満のＴＭＶＳをさらに含む。
【００２９】本発明の一実施形態において、前記Ｃｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体は、該Ｃｕ（ｈｆａｃ）Ｔ
ＭＶＳ前駆体の蒸着レートを高めるために、重量比で約
０.４％未満のｈｆａｃをさらに含む。
【００３０】本発明の他のＣＶＤ銅を形成する方法は、
集積回路（ＩＣ）の選択された領域の表面における、銅
（Ｃｕ）を受け取る表面に、ＣＶＤ銅を形成する方法で
あって、該ＩＣは、チャンバウォールで囲まれ、チャン
バ圧を有する環境チャンバ内部のウエハチャック上に設
けられており、該チャンバは、液体を気化してガスにす
るための前駆体気化器および水分気化器と、該ウエハチ
ャック上に設けられた該ＩＣにガスを導入するためのシ
ャワーヘッドとを備えており、ａ）第１の温度と第１の
流量とを有する液状Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳのＣｕ前
駆体を、該気化器に流し込む工程と、ｂ）該工程ａ）に
おける液状のＣｕ前駆体を該前駆体気化器内で第２の温
度で気化することによって、揮発性Ｃｕ前駆体を、該チ
ャンバ圧に寄与する第１の圧力で供給する工程と、ｃ）
第２の流量で不活性ガスを流し込み、該不活性ガスを該
揮発性Ｃｕ前駆体に導入する工程であって、該揮発性Ｃ
ｕ前駆体の圧力と該不活性ガスの圧力との合計であり、
実質的に該チャンバ圧と等しい第２の圧力が供給され、
それにより該不活性ガスがキャリアとして作用して、該
チャンバへの該揮発性Ｃｕ前駆体の流入を補助する、
ｄ）水分気化器に、第３の流量で液状の水分を流し込む
工程と、ｅ）該工程ｄ）における該水分気化器内の水分
を第３の温度で気化することによって、水蒸気を、該チ
ャンバ圧に寄与する第３の圧力で該チャンバに供給する
工程と、ｆ）該第３の圧力が、概して該チャンバ圧の
０.３〜３％となるように調整する工程と、ｇ）該Ｃｕ
を受け取る表面が第４の温度を有するように、該Ｃｕを
受け取る表面が設けられた該チャックを加熱する工程
と、ｈ）第５の温度を有するように、該チャンバウォー
ルを加熱する工程と、ｉ）該工程ａ）から該工程ｈ）を
継続しながら、該工程ａ）から該工程ｈ）に応じて、Ｃ
ｕを該Ｃｕを受け取る表面に蒸着させる工程と、を包含
しており、該Ｃｕ前駆体への水分の添加によって、該Ｃ
ｕの蒸着レートおよび蒸着したＣｕの導電性を高める。
これにより、上記目的が達成される。
【００３１】本発明の一実施形態において、前記工程
ａ）における前記Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体は、
該前駆体の安定性および貯蔵寿命を改善するために、重
量比で約５％未満のＴＭＶＳをさらに含むＣｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳ前駆体混合物である。
【００３２】本発明の一実施形態において、前記第１の
流量は、概して０.８〜２０ｓｃｃｍの範囲にある。
【００３３】本発明の一実施形態において、前記第１の
圧力は、概して２５０〜１６００ｍＴの範囲にある。
【００３４】本発明の一実施形態において、前記第２の
流量は、概して５０〜２０００ｓｃｃｍの範囲にある。
【００３５】本発明の一実施形態において、前記第２の
圧力は、概して５００〜２０００ｍＴの範囲にある。
【００３６】本発明の一実施形態において、前記第３の
流量は、概して１〜１０ｓｃｃｍの範囲にある。
【００３７】本発明の一実施形態において、前記第３の
圧力は、概して２.５〜６０ｍＴの範囲にある。
【００３８】本発明の一実施形態において、前記第１の
温度は、概して１５〜４０℃の範囲にある。
【００３９】本発明の一実施形態において、前記第２、
第３、および第５の温度は、概して４０〜８０℃の範囲
にある。
【００４０】本発明の一実施形態において、前記第４の
温度は、概して１６０〜２５０℃の範囲にある。
【００４１】本発明の一実施形態において、前記シャワ
ーヘッドと、前記ウエハチャック上に設けられた前記Ｉ
Ｃの表面との間隔は、概して１０〜２０ｍｍの範囲にあ
る。
【００４２】本発明の被着性銅導体インターフェース
は、集積回路上の選択された領域におけるＣｕを受け取
る表面と、該Ｃｕを受け取る表面を覆うＣｕ層と、を備
えた該集積回路上の被着性銅導体インターフェースであ
って、該Ｃｕ層は、チャンバ内で、該Ｃｕを受け取る表
面を、揮発性Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体と水蒸気
とを含む銅前駆体混合物に曝すことによって、該Ｃｕを
受け取る表面に蒸着され、該水蒸気は、該Ｃｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳ前駆体の蒸気圧の約０.５〜５％の範囲の
気圧を有し、該Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体に一定
量の水分を添加することによって、該Ｃｕを受け取る表
面への該Ｃｕ層の蒸着レートおよび該Ｃｕ層の導電性が
向上する。これにより、上記目的が達成される。
【００４３】
【発明の実施の形態】図１は、集積回路（ＩＣ）の選択
された表面に、化学蒸着（ＣＶＤ）によって、銅（ＣＶ
Ｄ銅）を形成する方法の工程を示すフロー図である。
【００４４】まず、ステップ１０で、ＩＣの選択された
領域上に銅を受け取る表面を設ける。ＩＣは、チャンバ
圧を有する、ウォールで囲まれた環境チャンバの内部に
位置する。ステップ１２で、選択された銅を受け取る表
面のそれぞれを、チャンバに導入され且つチャンバ圧に
寄与する揮発性(volatile)Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前
駆体に曝す。ステップ１２と同時に、ステップ１４で、
選択された各銅を受け取る表面を、概して０．３〜３％
の範囲のチャンバ圧で、チャンバ内に導入された水蒸気
に曝す。ステップ１２および１４を実行しながら、ステ
ップ１６で、ステップ１２および１４に呼応して、それ
ぞれの銅を受け取る表面上に銅を蒸着させる。
【００４５】ステップ１８は生成物である蒸着した銅を
提供する。この生成物の銅は、ステップ１４で述べた量
の水分を前駆体に添加することにより、ＩＣ表面上に蒸
着されたものである。水分の添加によって、銅の蒸着レ
ートおよび蒸着した銅の電導率が高まった。
【００４６】銅前駆体の特定の性質を改善するために、
Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳに添加物を含有させることは
新しいことではない。水、水蒸気、もしくはＨｈｆａｃ
二水化物の添加も新しいことではない。上記「従来の技
術」で述べた３つの論文において、水分はＣｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳ前駆体の蒸着レート（蒸着レート）、接着
性、および安定性を高めるための手段として用いられて
いる。しかし、これら３つのケースの全てにおいて、前
駆体中に水分を添加することによって、蒸着された銅の
抵抗率は増大している。
【００４７】本発明の方法は、銅前駆体に対して、著し
く低い割合の水蒸気を用いるという点で、上記従来技術
と異なる。本発明は、より少量の水蒸気を用いることに
より、銅の物理的限界である1．7μΩ・cmに近い抵抗率
を実現することができる。
【００４８】図２（ａ）は、ＩＣ表面上に蒸着した銅の
抵抗率と水蒸気圧との間の関係を示す。縦軸は抵抗率を
示し、横軸はチャンバ圧に対する水蒸気の分圧を示す。
水蒸気の分圧は、総チャンバ圧に対する水蒸気圧の比率
であり、パーセンテージで表される。測定の間、チャン
バ圧は、常に５００ミリＴｏｒｒ（ｍＴ）に保たれてい
る。
【００４９】蒸着した銅の抵抗率が約２．１〜1．7μΩ
・cmの間で変化するのに対して、水蒸気の分圧は、０〜
１２％の間で変化する。水蒸気の分圧が約０．５％の
時、抵抗率は、1．7μΩ・cmという最小抵抗率となるこ
とに留意されたい。チャンバ圧が５００ｍＴであること
から、０．５％の水蒸気分圧は、実際には２．５ｍＴ
（０.００５×５００＝２.５）となる。
【００５０】Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体に水分を
添加して得られた銅の抵抗率の測定について、従来技術
は、低いレベルの水蒸気分圧の場合における銅の低い抵
抗率を正確に示していないか、もしくは低いレベルの水
蒸気分圧の場合における抵抗率の測定をしていない。
【００５１】図２（ｂ）は、銅の蒸着率と水蒸気の分圧
との間の関係を示す。縦軸は、蒸着率を、１分あたりの
ナ（厚さ）で示している。横軸は、チャンバ圧に対する
水蒸気圧の比率をパーセンテージで示している。ここで
もチャンバ圧は、常に５００ｍＴに保たれている。
【００５２】このグラフにおいて、水蒸気分圧が０％の
とき、純粋なＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳは、約２００ナ/
minという比較的低い蒸着率を示している。水蒸気分圧
が大きいとき蒸着率が最大であることが見て取れる。従
来技術は、銅の蒸着率を増大させる手段を探索する際、
より低い水蒸気分圧の領域を十分に調査しなかった。本
願明細書は、水蒸気の分圧が約０．３と３％との間にあ
るとき、蒸着率は約１２００〜１５００ナ/minまで変化
することを開示している。この蒸着率は、より高い水蒸
気分圧において得られる蒸着率ほど良好ではないが、そ
の僅かに低い蒸着率は、図２（a）で示される導電性の
改善という利点によって相殺される。
【００５３】水分のほかに他の添加物を、気化Ｃｕ（ｈ
ｆａｃ）ＴＭＶＳと水蒸気との混合物に混合した場合
も、低い抵抗率を得られるという同じ利点が保たれる。
例えば、ＴＭＶＳをさらに添加することにより、Ｃｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳと水分との混合物の安定性は高ま
る。その場合、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体は、前
駆体の安定性および貯蔵寿命を高めるために、重量比で
約５％未満のＴＭＶＳをさらに含む、Ｃｕ（ｈｆａｃ）
ＴＭＶＳ前駆体混合物である。あるいは、Ｈｈｆａｃを
前駆体混合物の蒸着率を高めるために添加してもよい。
その場合、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体は、重量比
で約０．４％未満のＨｈｆａｃをさらに含むＣｕ（ｈｆ
ａｃ）ＴＭＶＳ前駆体混合物である。上述した添加量を
有するＨｈｆａｃおよびＴＭＶＳは、向上した蒸着率お
よび向上した温度安定性を有する前駆体混合物を生成す
るために、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体に加えられ
た添加物である。
【００５４】銅は一般的には伝導面に蒸着されるが、Ｃ
ｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体混合物が供給される銅を
受け取る表面は、導電性の場合と非導電性の場合があ
る。ステップ１６で銅が蒸着された銅を受け取る表面が
導電性であるとき、それはCu、Ti、W、Al、TiN、TiON、
TiSiN TaN、TiW、TiWN、Mo、WN、TaSiN および WSiN を
含む群から選択される。ステップ１６で銅が蒸着される
銅を受け取る表面が非導電性であるとき、それはBN、Si
3N4、SiBN、TEOS 酸化物、SiN、フッ化酸化ケイ素、酸
化ケイ素、およびポリマーを含む群から選択される。
【００５５】図３は、ＩＣの選択された表面に銅を蒸着
するための、完全な揮発性銅前駆体混合物を形成する方
法における工程を示す。
【００５６】プロセスは、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前
駆体が、液体３０としての純粋な状態で始まる。液状前
駆体３０は、容器３１に貯蔵され、第１の温度に維持さ
れる。ヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスを、ライン３
２で液状前駆体３０に導入する。液状前駆体３０は、ラ
イン３４を通って容器３１から排出され、ポンプ３６を
経由してライン３８へと流れ込む。ライン３２による不
活性ガスの導入とポンプ３６との間の液状前駆体３０の
第１の流量は、ライン３８において設定され、スタンダ
ード立方センチメートル（ｓｃｃｍ）の単位で表すこと
ができる。
【００５７】液状前駆体３０は前駆体気化器４０に流れ
込み、そこで前駆体は気化される。気化した、もしくは
揮発性の前駆体は、まだ純粋なＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶ
Ｓであり、この時点で第１の圧力を有する。第１の圧力
はＴｏｒｒ（Ｔ）もしくはミリＴｏｒｒ（ｍＴ）の単位
で表すことができる。ヘリウムなどの不活性ガスは、気
化した前駆体に導入される。不活性ガスはライン４２に
おいて第２の流量を有する。不活性ガスが気化した前駆
体に混合された後、前駆体と不活性ガスとの混合物はラ
イン４３において第２の圧力を有する。
【００５８】液状の水分は、ライン４４によりこのシス
テムに流れ込み、第２のポンプ４６を通過して、ライン
４８に流れ込む。液状の水分は第３の流量を有し、第３
の流量はｓｃｃｍで表すことができる。液状の水分は、
気化器５０に流れ込み、そこで水蒸気となり、ライン４
３において第２の圧力によって表される、不活性ガスと
気化した前駆体との混合物と混合される。水蒸気は第３
の圧力を有し、第３の圧力はライン５２において第２の
圧力と合わせてチャンバ圧となる。
【００５９】前述したように、チャンバ圧に対する水蒸
気圧の比率は分圧と称される。本発明を実施するために
必要とされる水蒸気の分圧は、総チャンバ圧に対する水
蒸気圧の比率として示すことができる。
【００６０】このシステムの他のバリエーションにおい
ては、水蒸気はライン３８もしくは４３によって、シス
テム中に取り入れることが可能である。あるいは、ライ
ン４２内の不活性ガスは、ライン４３の代わりにライン
３８によってシステムに取り入れられる。
【００６１】分圧は、気化した前駆体圧力に対する水蒸
気圧の比率で表すこともできる。したがって、ＩＣの選
択された表面に銅を蒸着するための揮発性銅前駆体混合
物は、前駆体蒸気圧すなわち第１の圧力を有する、揮発
性Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体として記載される。
揮発性銅前駆体蒸気圧は、ライン５２におけるチャンバ
圧に寄与する。前駆体混合物は、水蒸気圧が前駆体の気
圧の概して０．５〜５％の範囲にあるように、ライン５
２内で揮発性Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳと混合された、
水蒸気圧すなわち第３の圧力を有する水蒸気をも包含す
る。Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳに水蒸気を添加すること
により、銅の蒸着率および蒸着した銅の電導性が高めら
れる。
【００６２】気化したＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ、不活
性ガス、および水蒸気の前駆体混合物は、環境チャンバ
５４に導入される。特に、銅前駆体混合物は、チャンバ
５４内でシャワーヘッド５６によって散布される。ま
た、チャンバ５４内には、ウエハチャック５８が設置さ
れており、ウエハチャック５８上に、銅を受け取る表面
６２を有するＩＣ６０が設けられている。シャワーヘッ
ド５６と銅を受け取る表面６２との間隔は、参照符号６
４で表される。チャンバ５４はウォール６６を備える。
【００６３】ライン５２内の銅前駆体混合物は、気化し
た銅前駆体および水蒸気に加えて、不活性キャリアガス
を包含し、ライン４２における不活性キャリアガスの圧
力は、気化器４０を経たＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆
体の蒸気圧（第１の圧力）の概して５０〜１００％の範
囲にある。ライン４２からのキャリアガスは、ライン５
２内の銅前駆体混合物と銅を受け取る表面６２との相互
作用の速度を制御することを補助する。
【００６４】図４は、図１のフロー図をより詳細に説明
した図であり、選択されたＩＣ表面上にＣＶＤにより銅
を蒸着させる方法の工程を示す。図４に示すフロー図
は、図３に示す前駆体混合装置と組み合わせるとより良
く理解できる。
【００６５】ステップ８０において、銅を受け取る表面
６２をＩＣ６０の選択された領域に設ける。ＩＣ６０
は、ウォールで囲まれた環境チャンバ５４内部のウエハ
チャック５８上に備え付けられ、環境チャンバはライン
５２内でチャンバ圧を有する。チャンバ５４は、液体を
気化してガスにするための気化器４０および５０、並び
にウエハチャック５８上に備え付けられたＩＣ６０にガ
スを導入するためのシャワーヘッド５６をも含む。
【００６６】ステップ８２において、ライン３８によっ
て、第１の温度および第１の流量を有する液状Ｃｕ（ｈ
ｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体３０を、前駆体気化器４０に流
し込む。
【００６７】ステップ８４において、ステップ８２によ
って前駆体気化器４０内に流れ込んだ液状前駆体３０
を、第２の温度で気化し、ライン５２におけるチャンバ
圧に寄与する第１の圧力で、揮発性前駆体を供給する。
【００６８】ステップ８６において、ライン４２により
不活性ガスを第２の流量で流し込み、不活性ガスをライ
ン４３内の気化した前駆体へ導入し、揮発性前駆体圧力
と不活性ガス圧力との組合せである第２の圧力を提供す
る。第２の圧力は、ライン５２内のチャンバ圧に実質的
に等しい。不活性ガスはキャリアガスとして作用し、チ
ャンバ５４への揮発性前駆体の流入を補助する。
【００６９】ステップ８８において、ライン４４によ
り、第３の流量で液状の水分を水分気化器５０に流し込
む。
【００７０】ステップ９０において、ステップ８８によ
って水気化器５０内に存在する水を第３の温度で気化
し、ライン５２のチャンバ圧に寄与するために、水蒸気
を第３の圧力でチャンバ５４に供給する。
【００７１】ステップ８８および９０並びに図３は、水
分の送達のための液体ポンプ気化システムを示してい
る。バブラーシステム(a bubbler system)、ヴェイパー
プリングシステム(a vapor pulling system)、および液
体フロー制御気化システム(a liquid flow control vap
orizer system)は、当該分野で周知の、水の送達のため
の代替手段である。
【００７２】ステップ９２において、第３の圧力が、チ
ャンバ圧の概して０.３〜３％の間となるように調整す
る。
【００７３】ステップ９４において、銅を受け取る表面
６２が設けられたチャック５８を加熱する。その結果、
各銅を受け取る表面６２は第４の温度を有する。
【００７４】ステップ９６において、チャンバウォール
が第５の温度を有するように、チャンバウォール６６を
加熱する。
【００７５】ステップ９８において、ステップ８２から
これまでの工程を継続しながら、ステップ８２からこれ
までのステップに呼応して、各銅を受け取る表面６２上
に銅を蒸着させる。
【００７６】ステップ１００は、生成物である銅を受け
取る表面に蒸着された銅を提供する。銅前駆体への水分
の添加によって、銅の蒸着率および蒸着した銅の導電性
が高まった。
【００７７】ライン３８における第１の流量は、概して
０.８〜２０ｓｃｃｍの範囲にある。第１の圧力、すな
わち気化した前駆体の圧力は、概して２５０〜１６００
ｍＴの範囲にある。
【００７８】第２の流量、すなわち気化した前駆体に混
合される不活性ガスの流量は、概して５０〜２０００ｓ
ｃｃｍの範囲にある。第２の圧力、すなわち気化した前
駆体と不活性ガスとの圧力の合計は、概して５００〜２
０００ｍＴの範囲にある。第２の流量は実質的にチャン
バ圧と同じである。それにより、チャンバ圧は、概して
５００〜２０００ｍＴの範囲にある。
【００７９】第３の流量、すなわちライン４４内の液状
の水分の流量は、概して１〜１０ｓｃｃｍの範囲にあ
る。第３の圧力、すなわち水蒸気の圧力は、概して２.
５〜６０ｍＴの範囲にある。
【００８０】第１の温度、すなわち液状前駆体３０の温
度は、概して１５〜４０℃の範囲にある。第２の温度
（前駆体が気化される温度）、第３の温度（水が気化さ
れる温度）、および第５の温度（チャンバウォール６６
の温度）は、概して４０〜８０℃の範囲にある。第４の
温度、すなわち銅が蒸着されるそれぞれの銅を受け取る
表面６２の温度は、概して１６０〜２５０℃の範囲にあ
る。
【００８１】シャワーヘッド５６と、チャック５８上に
設けられたＩＣ表面６２との間隔６４は、概して１０〜
２０ｍｍの範囲にある。
【００８２】図５および図６は、銅を受け取る表面を、
Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳおよび水蒸気からなる銅前駆
体混合物に曝すことにより、集積回路上に被着された銅
導体インターフェースの形成工程を示す。
【００８３】図５は、銅を受け取る表面１１０を有する
集積回路１１２示す。銅を受け取る表面１１０は銅前駆
体混合物に曝される。前駆体混合物は参照符号１１４で
表される。これによって、銅を受け取る表面１１０は、
環境チャンバ内（図示せず）で、同時に水蒸気と揮発性
Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳとに曝される。水蒸気圧は、
概して前駆体圧力の０.５〜５％の範囲にある。
【００８４】図６は、銅を受け取る表面１１０上の銅層
１１６を示す。銅層１１６は、銅前駆体混合物１１４を
用いて、銅を受け取る表面１１０上に蒸着されている。
銅を受け取る表面１１０上の銅層１１６の蒸着率、およ
び銅層１１６の導電性は、上述した量の水分のＣｕ（ｈ
ｆａｃ）ＴＭＶＳへの添加によって向上する。
【００８５】ＩＣの選択された表面に銅を蒸着するため
に、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを用いることは周知であ
る。概して、純粋なＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを用いて
蒸着された銅の抵抗率は良好であり、銅の抵抗率の物理
的限界である1．7μΩcmに近い。しかし、純粋なＣｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳは安定ではない。純粋なＣｕ（ｈ
ｆａｃ）ＴＭＶＳは、前駆体が潜在的に劣化し始めるま
で、室温で数時間しか貯蔵できない。また、純粋なＣｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳを用いて蒸着された銅の蒸着率
は、製造工程にとって実用できるものではない。
【００８６】銅前駆体のある特性を改善するために、Ｃ
ｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳに添加物を加えることは、新し
いことではない。水、水蒸気、もしくはＨｈｆａｃ二水
化物の添加でさえも、新しいことではない。Ｃｕ（ｈｆ
ａｃ）ＴＭＶＳへの水分の添加は、前駆体の蒸着率を改
善するための手段として、周知である。
【００８７】"Chemical vapor deposition of copper f
rom Cu+1 precursors in the presence of water vapo
r" と題された論文において、Gelatosらは２８４３頁
で、１Ｔｏｒｒ（Ｔ）までという比較的大きい水蒸気圧
に対応する抵抗率を開示している。さらに、著者らは
「抵抗率は、低い水蒸気圧（Pwater:０.４Ｔｏｒｒ未
満）の影響を受けることなく、２.３ア０.１μΩcmに等
しい」と開示している。"Chemical Additives For Impr
oved Copper CVD Processing Using （HFAC)CU(TMVS)"
と題された論文において、Hochbergらは８３頁で、Ｃｕ
（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳに対して比較的高いパーセンテー
ジの水蒸気を用いることを開示している。この文献の著
者らは、約２μΩcmの抵抗率の測定結果を示している
が、結果のプロットを示していない。Jainらもまた、"C
hemical Vapor Deposition of Copper from(hfac)CuL(L
=VMTS and 2-Butyne) in the Presence of Water, Meth
anol and Dimethyl Ether"において、前駆体の流量に対
して比較的高い流量の水蒸気、および２μΩcm以上の抵
抗率を開示している。
【００８８】このような従来の研究により、水分は接着
性および蒸着率を改善することが示されているが、これ
は抵抗率を犠牲にしたものであった。本発明は、抵抗率
を損ねないような水分の量を提供している。本発明の方
法は、銅前駆体に対して著しく低い割合の水分を用いる
ことによって、上記従来技術の結果と異なる結果が得ら
れる。本発明は、より少量の水を用いることにより、銅
の物理的限界である、１.７μΩcmに近い抵抗率を実現
することができる。
【００８９】本発明の他の実施形態として、混合物を生
成するために、液状の水分は液体の状態でＣｕ（ｈｆａ
ｃ）ＴＭＶＳに添加される。その場合でも、同様な組成
物を気体状態で混合する場合と同じように、高い導電性
を有する銅膜が形成できるという利点を得ることができ
る。さらに他の実施形態として、水分はＨｈｆａｃ２Ｈ
2Ｏという液体状態でＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳに添加
される。本発明に基づく様々な実施形態は、当業者にと
って考えられ得る。
【００９０】
【発明の効果】本発明によると、次のような効果が得ら
れる。銅前駆体に著しく低い割合の水分を添加すること
によって、Ｃｕの蒸着率の向上および蒸着したＣｕ膜の
抵抗率の低下が図れる。本発明によると、銅の物理的限
界である、１.７μΩcmに近い抵抗率を持った銅膜を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＣの選択された表面上に、ＣＶＤ銅を形成す
る方法の工程を示すフロー図である。
【図２】（ａ）は、ＩＣ表面上に蒸着した銅の抵抗率と
水蒸気の分圧との間の関係を示す図である。（ｂ）は、
銅の蒸着率と水蒸気の分圧との間の関係を示す図であ
る。
【図３】ＩＣの選択された表面に銅を蒸着するための、
揮発性銅前駆体混合物を形成する方法の工程図である。
【図４】図１のフロー図をより詳細に説明する図であ
り、選択されたＩＣ表面上にＣＶＤによって銅を蒸着さ
せる方法の工程図である。
【図５】銅を受け取る表面を、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶ
Ｓおよび水蒸気からなる銅前駆体混合物に曝すことによ
り、集積回路上に被着された銅導体インターフェースの
形成工程を示す。
【図６】銅を受け取る表面を、Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶ
Ｓおよび水蒸気からなる銅前駆体混合物に曝すことによ
り、集積回路上に被着された銅導体インターフェースの
形成工程を示す。
【符号の説明】
３０ 液状前駆体 ３１ 容器 ３２、３４、３８、４２、４３、４４、４８、５２
ライン ３６ ポンプ ４０ 前駆体気化器 ４６ 第２のポンプ ５０ 水分気化器 ５４ 環境チャンバ ５６ シャワーヘッド ５８ ウエハチャック ６０、１１２ ＩＣ ６２、１１０ 銅を受け取る表面 ６４ 間隔 ６６ ウォール １１４ 前駆体混合物 １１６ 銅層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/60 ３０１ Ｈ０１Ｌ 21/60 ３０１Ｆ (72)発明者 トウエ ヌエン アメリカ合衆国 ワシントン 98683，バ ンクーバー，エスイー 171エスティー プレイス 1603 (72)発明者 千崎 佳秀 アメリカ合衆国 ワシントン 98683， バンクーバー， ナンバーエヌ133， エ スイー 29ティーエイチ ストリート 16506 (72)発明者 小林 正人 アメリカ合衆国 ワシントン 98683， バンクーバー， ナンバージェイ１， エ スイー 19ティーエイチ ストリート 13314 (72)発明者 ローレンス ジョエル チャレンスキー アメリカ合衆国 ワシントン 98682， バンクーバー， エヌイー 227ティーエ イチ アベニュー 8115 (72)発明者 シェン テン スー アメリカ合衆国 ワシントン 98607， カマス， エヌダブリュー トロート コ ート 2215

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チャンバ圧を有する、ウォールで囲まれ
    た環境チャンバ内部に位置する集積回路（ＩＣ）の選択
    された領域上の、銅（Ｃｕ）を受け取る表面を含む該集
    積回路の選択された表面上に、ＣＶＤ銅（Ｃｕ）を形成
    する方法であって、 ａ）該Ｃｕを受け取る表面を、該チャンバに導入され、
    該チャンバ圧に寄与する揮発性Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶ
    Ｓ（銅ヘキサフルオロアセチルアセトネートトリメチル
    ビニルシラン）前駆体に曝す工程と、 ｂ）該工程ａ）と同時に、該Ｃｕを受け取る表面を、該
    チャンバ圧の概して０.３〜３％の範囲の圧力で該チャ
    ンバに導入された水蒸気に曝す工程と、 ｃ）該工程ａ）および該工程ｂ）を継続して行いなが
    ら、該工程ａ）および該工程ｂ）に応じて該Ｃｕを受け
    取る表面上にＣｕを蒸着させる工程と、を包含してお
    り、 該工程ｂ）で示された量の水分を該前駆体に添加するこ
    とにより、Ｃｕの蒸着レートおよび蒸着したＣｕの電導
    性を高める、ＣＶＤ銅を形成する方法。
  2. 【請求項２】 前記Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体
    は、該前駆体の安定性および貯蔵寿命を高めるために、
    重量比で約５％未満のＴＭＶＳをさらに含むＣｕ（ｈｆ
    ａｃ）ＴＭＶＳ前駆体混合物である、請求項１に記載の
    ＣＶＤ銅を形成する方法。
  3. 【請求項３】 前記工程ｃ）において銅を蒸着させる前
    記Ｃｕを受け取る表面は、概して１６０〜２５０℃の範
    囲にある温度を有する、請求項１に記載のＣＶＤ銅を形
    成する方法。
  4. 【請求項４】 前記チャンバの前記ウォールは、概して
    ４０〜８０℃の範囲にある温度を有する、請求項１に記
    載のＣＶＤ銅を形成する方法。
  5. 【請求項５】 前記工程ａ）において前記前駆体は気化
    され、該前駆体が気化される温度は、概して４０〜８０
    ℃の範囲にある、請求項１に記載のＣＶＤ銅を形成する
    方法。
  6. 【請求項６】 前記工程ｂ）において水分は気化され、
    該水分が気化される温度は、概して４０〜８０℃の範囲
    にある、請求項１に記載のＣＶＤ銅を形成する方法。
  7. 【請求項７】 前記工程ｃ）においてＣｕが蒸着される
    前記Ｃｕを受け取る表面は、導電性であり、Cu、Ti、
    W、Al、TiN、TiON、TiSiN、TaN、TiW、TiWN、Mo、WN、T
    aSiN、および WSiN を含む群から選択された材料によっ
    て形成されている、請求項１に記載のＣＶＤ銅を形成す
    る方法。
  8. 【請求項８】 前記工程ｃ）においてＣｕが蒸着される
    前記Ｃｕを受け取る表面は、非導電性であり、BN、Si3N
    4、SiBN、TEOS 酸化物、SiN、フッ化酸化ケイ素、酸化
    ケイ素、およびポリマーを含む群から選択された材料に
    よって形成されている、請求項１に記載のＣＶＤ銅を形
    成する方法。
  9. 【請求項９】 前記チャンバ圧は、概して５００〜２０
    ００ｍＴの範囲にある、請求項１に記載のＣＶＤ銅を形
    成する方法。
  10. 【請求項１０】 集積回路（ＩＣ）の選択された表面に
    銅（Ｃｕ）を蒸着するための銅前駆体混合物であって、 前駆体蒸気圧を有する揮発性Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ
    前駆体と、 水蒸気圧を有する水蒸気と、を包含しており、 該水蒸気は、該水蒸気圧が該前駆体蒸気圧の概して０.
    ５〜５％の範囲にあるように、該揮発性Ｃｕ（ｈｆａ
    ｃ）ＴＭＶＳ前駆体と混合され、それにより該Ｃｕ（ｈ
    ｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体への該水蒸気の添加が、Ｃｕの
    蒸着レートおよび蒸着したＣｕの電導性を高める、銅前
    駆体混合物。
  11. 【請求項１１】 前記Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体
    は、該Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体の温度安定性お
    よび貯蔵寿命を高めるために、重量比で約５％未満のＴ
    ＭＶＳをさらに含むＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体混
    合物である、請求項１０に記載の銅前駆体混合物。
  12. 【請求項１２】 前記Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体
    は、該Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体の蒸着レートを
    高めるために、重量比で約０.４％未満のＨｈｆａｃを
    さらに含むＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体混合物であ
    る、請求項１０に記載の銅前駆体混合物。
  13. 【請求項１３】 集積回路（ＩＣ）の選択された領域の
    表面における、銅（Ｃｕ）を受け取る表面に、ＣＶＤ銅
    を形成する方法であって、該ＩＣは、チャンバウォール
    で囲まれ、チャンバ圧を有する環境チャンバ内部のウエ
    ハチャック上に設けられており、該チャンバは、液体を
    気化してガスにするための前駆体気化器および水分気化
    器と、該ウエハチャック上に設けられた該ＩＣにガスを
    導入するためのシャワーヘッドとを備えており、 ａ）第１の温度と第１の流量とを有する液状Ｃｕ（ｈｆ
    ａｃ）ＴＭＶＳのＣｕ前駆体を、該気化器に流し込む工
    程と、 ｂ）該工程ａ）における液状のＣｕ前駆体を該前駆体気
    化器内で第２の温度で気化することによって、揮発性Ｃ
    ｕ前駆体を、該チャンバ圧に寄与する第１の圧力で供給
    する工程と、 ｃ）第２の流量で不活性ガスを流し込み、該不活性ガス
    を該揮発性Ｃｕ前駆体に導入する工程であって、該揮発
    性Ｃｕ前駆体の圧力と該不活性ガスの圧力との合計であ
    り、実質的に該チャンバ圧と等しい第２の圧力が供給さ
    れ、それにより該不活性ガスがキャリアとして作用し
    て、該チャンバへの該揮発性Ｃｕ前駆体の流入を補助す
    る、 ｄ）水分気化器に、第３の流量で液状の水分を流し込む
    工程と、 ｅ）該工程ｄ）における該水分気化器内の水分を第３の
    温度で気化することによって、水蒸気を、該チャンバ圧
    に寄与する第３の圧力で該チャンバに供給する工程と、 ｆ）該第３の圧力が、概して該チャンバ圧の０.３〜３
    ％となるように調整する工程と、 ｇ）該Ｃｕを受け取る表面が第４の温度を有するよう
    に、該Ｃｕを受け取る表面が設けられた該チャックを加
    熱する工程と、 ｈ）第５の温度を有するように、該チャンバウォールを
    加熱する工程と、 ｉ）該工程ａ）から該工程ｈ）を継続しながら、該工程
    ａ）から該工程ｈ）に応じて、Ｃｕを該Ｃｕを受け取る
    表面に蒸着させる工程と、を包含しており、 該Ｃｕ前駆体への水分の添加によって、該Ｃｕの蒸着レ
    ートおよび蒸着したＣｕの導電性を高める、ＣＶＤ銅を
    形成する方法。
  14. 【請求項１４】 前記工程ａ）における前記Ｃｕ（ｈｆ
    ａｃ）ＴＭＶＳ前駆体は、該前駆体の安定性および貯蔵
    寿命を改善するために、重量比で約５％未満のＴＭＶＳ
    をさらに含むＣｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体混合物で
    ある、請求項１３に記載のＣＶＤ銅を形成する方法。
  15. 【請求項１５】 前記第１の流量は、概して０.８〜２
    ０ｓｃｃｍの範囲にある、請求項１３に記載のＣＶＤ銅
    を形成する方法。
  16. 【請求項１６】 前記第１の圧力は、概して２５０〜１
    ６００ｍＴの範囲にある、請求項１５に記載のＣＶＤ銅
    を形成する方法。
  17. 【請求項１７】 前記第２の流量は、概して５０〜２０
    ００ｓｃｃｍの範囲にある、請求項１６に記載のＣＶＤ
    銅を形成する方法。
  18. 【請求項１８】 前記第２の圧力は、概して５００〜２
    ０００ｍＴの範囲にある、請求項１７に記載のＣＶＤ銅
    を形成する方法。
  19. 【請求項１９】 前記第３の流量は、概して１〜１０ｓ
    ｃｃｍの範囲にある、請求項１８に記載のＣＶＤ銅を形
    成する方法。
  20. 【請求項２０】 前記第３の圧力は、概して２.５〜６
    ０ｍＴの範囲にある、請求項１９に記載のＣＶＤ銅を形
    成する方法。
  21. 【請求項２１】 前記第１の温度は、概して１５〜４０
    ℃の範囲にある、請求項２０に記載のＣＶＤ銅を形成す
    る方法。
  22. 【請求項２２】 前記第２、第３、および第５の温度
    は、概して４０〜８０℃の範囲にある、請求項２１に記
    載のＣＶＤ銅を形成する方法。
  23. 【請求項２３】 前記第４の温度は、概して１６０〜２
    ５０℃の範囲にある、請求項２２に記載のＣＶＤ銅を形
    成する方法。
  24. 【請求項２４】 前記シャワーヘッドと、前記ウエハチ
    ャック上に設けられた前記ＩＣの表面との間隔は、概し
    て１０〜２０ｍｍの範囲にある、請求項２３に記載のＣ
    ＶＤ銅を形成する方法。
  25. 【請求項２５】 集積回路上の選択された領域における
    Ｃｕを受け取る表面と、該Ｃｕを受け取る表面を覆うＣ
    ｕ層と、を備えた該集積回路上の被着性銅導体インター
    フェースであって、 該Ｃｕ層は、チャンバ内で、該Ｃｕを受け取る表面を、
    揮発性Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体と水蒸気とを含
    む銅前駆体混合物に曝すことによって、該Ｃｕを受け取
    る表面に蒸着され、該水蒸気は、該Ｃｕ（ｈｆａｃ）Ｔ
    ＭＶＳ前駆体の蒸気圧の約０.５〜５％の範囲の気圧を
    有し、 該Ｃｕ（ｈｆａｃ）ＴＭＶＳ前駆体に一定量の水分を添
    加することによって、該Ｃｕを受け取る表面への該Ｃｕ
    層の蒸着レートおよび該Ｃｕ層の導電性が向上する、被
    着性銅導体インターフェース。
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