[发明专利]用于铜阻挡层应用的掺杂的氮化钽

权利要求书

1.一种在微电子装置中形成互连结构的方法，所述方法包括以下步骤：

提供上面设置有介电层的基板，所述介电层具有一个或更多个沟槽和/或过孔，所述沟槽和/或过孔具有开口、侧壁和底部；

在至少一部分所述沟槽和/或过孔的所述侧壁和/或底部上沉积阻挡层，所述阻挡层包含TaN和一种或更多种掺杂剂，所述掺杂剂选自Ru、Cu、Co、Mn、Al、Mg、Cr、Nb、Ti和V，以提供内衬的沟槽和/或过孔；和

在所述内衬的沟槽和/或过孔中沉积含Cu的导电材料。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述掺杂剂包含Mn。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述掺杂剂包含Ru、Cu和Co中之一或更多者。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中沉积所述阻挡层的步骤包括：沉积交替的层，所述交替的层包含TaN和掺杂剂。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中沉积所述阻挡层的步骤包括：沉积TaN层和使所述掺杂剂扩散进入所述TaN层。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：在沉积所述含Cu的导电材料之前使所述阻挡层暴露于等离子体处理。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述等离子体包含He、Ar、NH₃、H₂和N₂中之一或更多者。

8.一种在微电子装置中形成互连结构的方法，所述方法包括以下步骤：

提供上面设置有介电层的基板，所述介电层具有一个或更多个沟槽和/或过孔，所述沟槽和/或过孔具有开口、侧壁和底部；

在至少一部分所述沟槽和/或过孔的所述侧壁和/或底部上沉积第一层，所述第一层包含TaN和一种或更多种第一掺杂剂，所述第一掺杂剂选自Ru、Cu、Co、Mn、Al、Mg、Cr、Nb、Ti和V，以提供内衬的沟槽和/或过孔；

在所述第一层上沉积第二层，所述第二层包含Ru和Co中之一或更多者；和

在所述内衬的沟槽和/或过孔中沉积含Cu的导电材料。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述第一掺杂剂包含Mn。

10.如权利要求8或9所述的方法，其中所述第二层进一步包含一种或更多种第二掺杂剂，所述第二掺杂剂选自Mn、Al、Mg、Cr、Nb、Ti和V。

11.如权利要求8至10中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：在沉积所述导电材料之前使所述第一层暴露于等离子体处理。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述等离子体包含He、Ar、NH₃、H₂和N₂中之一或更多者。

13.一种微电子装置，所述微电子装置包括：

基板，在所述基板上设置有介电层，所述介电层具有一个或更多个沟槽和/或过孔，所述沟槽和/或过孔具有开口、侧壁和底部；

第一层，所述第一层内衬于至少一部分所述沟槽和/或过孔的所述侧壁和/或底部上，所述第一层包含TaN和一种或更多种掺杂剂，所述掺杂剂选自Ru、Cu、Co、Mn、Al、Mg、Cr、Nb、Ti和V；

第二层，所述第二层包含Ru和Co中之一或更多者，且所述第二层位于所述第一层上；和

含Cu的导电材料，所述导电材料填充所述内衬的沟槽和/或过孔。

14.如权利要求13所述的微电子装置，其中所述第二层进一步包含一种或更多种掺杂剂，所述掺杂剂选自Mn、Al、Mg、Cr、Nb、Ti和V。

15.如权利要求13或14所述的微电子装置，其中所述第一层的厚度小于10埃。