[发明专利]与化合物半导体的铜互连相关的改善的结构、装置和方法

权利要求书

1.一种用于化合物半导体装置的金属化结构，该结构包括：

第一钛(Ti)层，设置在与该化合物半导体装置关联的基板之上；

第一屏障层，设置在该第一钛(Ti)层之上；

第二钛(Ti)层，设置在该第一屏障层之上，所述第二钛(Ti)层与所述第一屏障层的整个顶表面接触；

铜(Cu)层，设置在该第二钛(Ti)层之上，该第二钛(Ti)层构造为抑制该铜(Cu)层和该屏障层的合金化；以及

设置在该铜(Cu)层之上的第三钛(Ti)层和设置在该第三钛(Ti)层之上的第二屏障层，该第三钛(Ti)层与该铜(Cu)层直接接触，并且该第二屏障层与该第三钛(Ti)层直接接触。

2.如权利要求1所述的结构，其中该第一钛(Ti)层、该第一屏障层和该第二钛(Ti)层构造为在该铜(Cu)层和形成在该基板上的欧姆金属层之间产生屏障。

3.如权利要求1所述的结构，其中该第一屏障层包括铂(Pt)、钯(Pd)或镍(Ni)。

4.如权利要求1所述的结构，其中该第二屏障层包括铂(Pt)、钯(Pd)或镍(Ni)。

5.如权利要求4所述的结构，其中该第一屏障层与该第一钛(Ti)层直接接触，该第二钛(Ti)层与该第一屏障层直接接触，该铜(Cu)层与该第二钛(Ti)层直接接触。

6.如权利要求4所述的结构，其中该第一屏障层和该第二钛(Ti)层的厚度选择为在该铜(Cu)层和欧姆金属层之间提供足够的屏障功能性，该欧姆金属层设置在该第一钛(Ti)层和该基板之间。

7.如权利要求6所述的结构，其中该第一钛(Ti)层的厚度足以用作粘合层。

8.如权利要求7所述的结构，其中该第一钛(Ti)层的厚度为约1,000埃，该第一屏障层的厚度为约500埃，并且该第二钛(Ti)层的厚度为约1,000埃。

9.如权利要求1所述的结构，其中该铜(Cu)层的厚度选择为产生类似于金层的电阻值，该金层被铜(Cu)层取代。

10.如权利要求9所述的结构，其中该铜(Cu)层的厚度为约25,000埃。

11.如权利要求1所述的结构，还包括设置在该第二屏障层之上的金(Au)层。

12.如权利要求11所述的结构，其中该第三钛(Ti)层和该第二屏障层的厚度选择为在该铜(Cu)层和该金(Au)层之间产生足够的钝化功能性。

13.如权利要求12所述的结构，其中该第三钛(Ti)层的厚度为约500埃，并且该第二屏障层包括厚度为约500埃的铂(Pt)层。

14.如权利要求11所述的结构，还包括设置在该金(Au)层之上的第四钛(Ti)层。

15.如权利要求14所述的结构，其中该金(Au)层的厚度为约1,200埃，并且该第四钛(Ti)层的厚度为约90埃。

16.如权利要求14所述的结构，其中该第一钛(Ti)层、该第一屏障层、该第二钛(Ti)层、该铜(Cu)层、该第三钛(Ti)层、该第二屏障层、该金(Au)层和该第四钛(Ti)层的每一个通过蒸发形成。

17.一种形成用于化合物半导体装置的金属化结构的方法，该方法包括：

在与该化合物半导体装置相关的基板之上形成第一钛(Ti)层；

在该第一钛(Ti)层之上形成第一屏障层；

在该第一屏障层之上形成第二钛(Ti)层，并且该第二钛(Ti)层与该第一屏障层的整个顶表面接触；

在该第二钛(Ti)层之上形成铜(Cu)层；

在该铜(Cu)层之上形成第三钛(Ti)层，并且该第三钛(Ti)层与该铜(Cu)层直接接触；以及

在该第三钛(Ti)层之上形成第二屏障层，并且该第二屏障层与该第三钛(Ti)层直接接触。

18.如权利要求17所述的方法，还包括在该第二屏障层之上形成金(Au)层。

19.如权利要求18所述的方法，还包括在该金(Au)层之上形成第四钛(Ti)层。