[发明专利]通过使用氮化铝增加微结构中的铜基金属化结构的可靠性

权利要求书

1.一种增加铜基金属化结构的可靠性的方法，包括：

在形成于介电层的金属区的暴露表面上形成含氮层；

暴露该含氮层于基于含铝气体所建立的环境，以在该金属区上形 成含铝及氮的第一阻挡层；以及

在该第一阻挡层上形成第二介电阻挡层以及在该第二介电阻挡层 之上形成低k介电材料；

其中，该金属区包括铜，且其中，形成该含氮层是在没有电浆的 情形下基于与氦结合的含氮气体来进行，并且包括：处理该暴露表面 以使氧化铜转换成氮化铜，且其中，处理该暴露表面包括：建立含氨 环境。

2.如权利要求1所述的方法，其中，该含铝气体包括Al(CH₃)₃。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在该含铝及氮的第一阻挡 层上形成低k介电材料。

4.如权利要求1所述的方法，其中，该含铝及氮的第一阻挡层是在 该介电层上形成，且进一步包括：形成该介电层以致于至少该介电层 的表面具有氢氧基团。

5.一种增加铜基金属化结构的可靠性的方法，包括下列步骤：

提供衬底，在该衬底上具有已形成于该衬底上的暴露含铜金属区， 该暴露含铜金属区形成于介电层；

在该暴露含铜金属区上形成含氮层；

在该暴露含铜金属区与该介电层上通过使用在气态环境中进行的 自限反应机制而形成含铝及氮的介电阻挡层；以及

在该含铝及氮的介电阻挡层上形成低k介电材料，

其中，形成该含氮层是在没有电浆的情形下基于与氦结合的含氮 气体来进行。

6.如权利要求5所述的方法，其中，该介电阻挡层包括铝与氮，且 其中，形成该介电阻挡层包括：在该暴露含铜金属区上形成氮化铜层， 以及用含铝气体处理该氮化铜层，且其中，形成该介电阻挡层进一步 包括：在用该含铝气体处理后，暴露该衬底于含氨环境。

7.如权利要求5所述的方法，进一步包括：在该介电阻挡层上形成 蚀刻终止层，在该蚀刻终止层上形成第二介电层，以及使用该蚀刻终 止层来图样化该第二介电层，其中，至少原位形成该蚀刻终止层与该 介电阻挡层。

8.一种半导体器件，包括：

形成于介电层的含铜区；

形成于该含铜区上的氮化铜层；

形成于该氮化铜层及该介电层上的氮化铝层；

形成于该氮化铝层之上的第二介电层；

形成于该第二介电层中且连接至该含铜区的金属贯通孔；以及

形成于该氮化铜层之上的覆盖层。