[发明专利]于通孔底部具有自形成阻障层的半导体装置

权利要求书

1.一种用于在半导体装置中形成阻障层的方法，其包含：

沿着该半导体装置的通孔的底部表面施加该阻障层，该阻障层沿着该半导体装置的金属层而形成，且该通孔具有自该底部表面延伸至第一高度的一组侧壁；

沿着该通孔的该一组侧壁施加衬层直到该第一高度；以及

将该半导体装置退火，以把该衬层转换成硅化物而保持该阻障层完整。

2.如权利要求1所述的方法，该阻障层包含具有能够作用为防止铜(Cu)扩散的阻障体的金属。

3.如权利要求1所述的方法，该衬层还施加于该阻障层上，并且该衬层包含金属。

4.如权利要求1所述的方法，该阻障层是经由自如下组成群组所选择的制程而施加：化学气相沉积(CVD)、加压或物理气相沉积(PVD)、气体集合离子束(GCIB)注入及无电沉积(ELD)。

5.如权利要求1所述的方法，还包含于该阻障层上施加晶种层。

6.如权利要求1所述的方法，该通孔是穿过该半导体装置的超低k材料(ULK)层及覆盖层而形成，而该超低k材料层是形成于该覆盖层上。

7.一种用于在半导体装置中形成阻障层的方法，其包含：

沿着该半导体装置的通孔的底部表面施加该阻障层，而该通孔是穿过该半导体装置的超低k材料层及覆盖层而形成，且该通孔具有自该底部表面延伸至第一高度的一组侧壁；

在该阻障层上并沿着该通孔的该一组侧壁施加衬层直到该第一高度；

以金属填充该通孔；以及

处理该半导体装置而自该阻障层上去除该衬层。

8.如权利要求7所述的方法，该阻障层包含具有能够作用为铜(Cu)扩散的阻障体的金属。

9.如权利要求7所述的方法，该衬层还施加于该阻障层上，并且该衬层包含金属。

10.如权利要求7所述的方法，该阻障层是经由自如下组成群组所选择的制程而施加：化学气相沉积(CVD)、加压或物理气相沉积(PVD)、气体集合离子束注入及无电沉积(ELD)。

11.如权利要求7所述的方法，还包含于该阻障层上施加晶种层。

12.如权利要求7所述的方法，该通孔是穿过该半导体装置的超低k材料层及覆盖层而形成，该超低k材料层是形成于该覆盖层上。

13.如权利要求12所述的方法，该阻障层在该半导体装置的该通孔与金属层之间形成阻障体，而该覆盖层是形成于该金属层上。

14.一种半导体装置，其包含：

第一金属层；

覆盖层，形成于该第一金属层上；

超低k材料层，形成于该覆盖层上；以及

通孔，穿过该超低k材料层及该覆盖层而形成，该通孔具有自底部表面延伸至第一高度的一组侧壁，而该通孔包含沿着该底部表面而形成的阻障层及沿着该通孔的该一组侧壁直到该第一高度的衬层，且该衬层包含有硅化物。

15.如权利要求14所述的半导体装置，还包含形成于该通孔内的第二金属层。

16.如权利要求14所述的半导体装置，该衬层包含选择自锰(Mn)及铝(Al)所组成群组的金属。

17.如权利要求15所述的半导体装置，该第二金属层包含铜(Cu)。

18.如权利要求14所述的半导体装置，该阻障层包含选择自如下所组成群组的金属：钴(Co)、钽(Ta)、以及钴钨磷化物(CoWP)。

19.如权利要求14所述的半导体装置，还包含在该衬层及该阻障层上的该通孔中所施加的晶种层。