[发明专利]用于微电子元件的金属互连结构

权利要求书

1. 一种互连结构，包括：

介质层，具有构图的开口；

金属特征，设置在所述构图的开口中；以及

介质帽，覆盖所述金属特征，所述介质帽具有内部拉伸应力。

2. 根据权利要求1的互连结构，其中所述金属特征包括选自铝、铜、钨、银、金、以及镍的至少一种金属。

3. 根据权利要求1的互连结构，其中所述金属特征包括扩散阻挡层和铜的填充，所述扩散阻挡层为所述构图的开口的壁和底部加衬里，所述铜的填充覆盖所述开口内的所述扩散阻挡层。

4. 根据权利要求1的互连结构，其中所述介质层的上表面限定了主表面，所述构图的开口为沿平行于所述主表面的方向定向的第一构图的开口，所述金属特征是第一金属特征，以及所述介质层还包括与所述第一构图的开口对准并沿相对于所述主表面的横向方向定向的第二构图的开口，所述互连结构还包括在所述第二构图的开口中设置的第二金属特征，所述第二金属特征被导电地连接至所述第一金属特征。

5. 根据权利要求1的互连结构，其中所述介质帽包括选自二氧化硅(SiO₂)、Si₃N₄、以及SiC_xN_yH_z的至少一种材料，其中x、y、z是可变的百分比。

6. 根据权利要求1的互连结构，其中所述介质帽包括以叠层的形式依次形成的多个介质帽层，每一个所述介质帽层具有内部拉伸应力。

7. 根据权利要求6的互连结构，其中所述多个介质帽层包括至少三个所述介质帽层，每一个所述介质帽层具有约5埃到50埃之间的厚度。

8. 根据权利要求7的互连结构，还包括覆盖所述金属特征并在所述多个介质帽层之下的介质垫层，所述介质垫层具有基本上大于50埃的厚度。

9. 根据权利要求1的互连结构，还包括对准所述金属特征并接触所述金属特征的扩散阻挡层，其中所述介质帽覆盖所述扩散阻挡层。

10. 根据权利要求9的互连结构，其中所述扩散阻挡层具有约10埃到约500埃之间的厚度。

11. 根据权利要求1的互连结构，还包括与所述金属特征的上表面接触的金属扩散阻挡层，所述金属扩散阻挡层包括钴的合金。

12. 一种集成电路，包括权利要求1至11中的任何一项的互连结构。

13. 一种形成互连结构的方法，包括以下步骤：

在介质层中构图开口；

在所述构图的开口中形成金属特征；以及

在所述金属特征之上形成介质帽，所述介质帽具有内部拉伸应力。

14. 根据权利要求13的方法，其中通过淀积包括介质材料的层和等离子体处理所述淀积的层来形成所述介质帽。

15. 根据权利要求14的方法，其中所述金属特征包括选自铝、铜、钨、银、金、以及镍的至少一种金属。

16. 根据权利要求14的方法，其中形成所述金属特征的所述步骤包括淀积扩散阻挡层为所述构图的开口的壁和底部加衬里从而形成具有衬里的开口并使用铜填充所述具有衬里的开口。

17. 根据权利要求16的方法，其中所述介质层的上表面限定了主表面，所述构图的开口为沿平行于所述主表面的第一方向定向的第一构图的开口以及所述金属特征是第一金属特征，所述方法还包括构图对准所述第一构图的开口的第二开口，所述第二开口被定向为沿第二方向，所述第二方向是相对于所述第一方向的横向方向，以及形成所述金属特征的所述步骤包括在所述第二构图的开口中形成第二金属特征，所述第二金属特征被导电地连接至所述第一金属特征。

18. 根据权利要求14的方法，其中形成所述介质帽的所述步骤包括淀积多个介质帽层中的每一个介质帽层并在淀积每一个后续的介质帽层之前等离子体处理每一个所述介质帽层以便每一个所述介质帽层具有内部拉伸应力。

19. 根据权利要求18的方法，还包括在形成所述多个介质帽层之前在所述金属特征之上形成介质垫层。

20. 根据权利要求14的方法，还包括在形成所述介质帽之前选择性地淀积接触所述金属特征的上表面的金属阻挡层。