[发明专利]扩散阻挡层和带扩散阻挡层的半导体器件

权利要求书

1．一种用于半导体器件的扩散阻挡层，该扩散阻挡层有一个上表面、一个下表面和一个中间部分，且含有硅、碳、氮和氢，氮在整个扩散阻挡层中是非均匀分布的。

2．根据权利要求1的扩散阻挡层，其中，与扩散阻挡层的中间部分相比，氮在扩散阻挡层的上表面附近浓度更大。

3．根据权利要求1的扩散热垒层，其中，与扩散阻挡层的中间部分相比，氮在扩散阻挡层的下表面附近浓度更大。

4．根据权利要求1的扩散阻挡层，其中，与扩散阻挡层的中间部分相比，氮在扩散阻挡层的上表面和下表面附近浓度更大。

5．根据权利要求1的扩散阻挡层还包括氧。

6．根据权利要求1的扩散阻挡层，其中层中的一部分碳和硅是以碳化硅的形式存在的。

7．一种半导体器件，包括：

一种带导电元件的衬底；以及

一个扩散阻挡层，加在至少一部分衬底上与导电金属元件形成接触，该扩散阻挡层有一个上表面、一个下表面和一个中间部分，且含有硅、碳、氮和氢，其中氮在整个扩散阻挡层中是非均匀分布的。

8．根据权利要求7的半导体器件，其中，与扩散阻挡层的中间部分相比，氮在扩散阻挡层的上表面附近浓度更大。

9．根据权利要求7的半导体器件，其中，与扩散阻挡层的中间部分相比，氮在扩散阻挡层的下表面附近浓度更大。

10．根据权利要求7的半导体器件，其中，与扩散阻挡层的中间部分相比，氮在扩散阻挡层的上表面和下表面附近浓度更大。

11．根据权利要求7的半导体器件，其中氮只分布在扩散阻挡层的上表面。

12．根据权利要求7的半导体器件，其中的导电元件是由选自Ti,TiN,TiW,Ta,TaN,W,Al,Pd,Cu及它们的组合所构成的组中的一种金属制成的。

13．根据权利要求7的半导体器件，其中的导电元件是由铜制成的。

14．根据权利要求7的半导体器件，其中扩散阻挡层的厚度约为7～120纳米。

15．根据权利要求7的半导体器件，其中扩散阻挡层的厚度约为24～68纳米。

16．根据权利要求7的半导体器件，其中层中的一部分碳和硅是以碳化硅的形式存在的。

17．一种制造半导体器件的方法，包括如下步骤：

a)提供一个带导电元件的衬底；以及

b)在该衬底的至少一部分上形成扩散阻挡层与导电金属元件形成接触，该扩散阻挡层有一个上表面、一个下表面和一个中间部分，且由硅、碳、氮和氢构成，氮在整个扩散阻挡层中是非均匀分布的。

18．根据权利要求17的方法，其中形成扩散阻挡层的步骤导致了与扩散阻挡层的中间部分相比，氮在扩散阻挡层的上表面附近浓度更大。

19．根据权利要求17的方法，其中形成扩散阻挡层的步骤导致了与扩散阻挡层的中间部分相比，氮在扩散阻挡层的下表面附近浓度更大。

20．根据权利要求17的方法，其中形成扩散阻挡层的步骤导致了与扩散阻挡层的中间部分相比，氮在扩散阻挡层的上表面和下表面附近浓度更大。

21．根据权利要求17的方法，其中形成扩散阻挡层的步骤导致了扩散阻挡层中还含有氧。

22．根据权利要求17的方法，其中在步骤(a)中提供的衬底中带有导电金属元件，该元件是由选自Ti,TiN,TiW,Ta,TaN,W,Al,Pd,Cu及它们的组合所构成的组中的一种金属形成的。

23．根据权利要求17的方法，其中导电元件是由Cu形成的。

24．根据权利要求17的方法，其中形成扩散阻挡层的步骤产生一个厚度约为7～120纳米的扩散阻挡层。

25．根据权利要求17的方法，其中形成扩散阻挡层的步骤产生一个厚度约为24～68纳米的扩散阻挡层。

26．根据权利要求17的方法，其中形成扩散阻挡层的步骤包括原子层沉积。