[发明专利]集成电路器件和方法

说明书

一种集成电路器件包括包含铝的第一金属层。集成电路器件包括包含互连结构的第二金属层。互连结构包括包含铝的第一材料层。集成电路器件包括包含铝的互扩散层。互扩散层紧邻第一金属层并且紧邻包含铝的第一材料层。集成电路器件包括包含铝的自形成阻挡层。自形成阻挡层紧邻电介质层并且紧邻包含铝的第一材料层。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年1月21日提交的共同拥有的美国临时专利申请62/106,106号和非临时专利申请14/819,159号的优先权，其全部内容通过引用明确地并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及集成电路器件和方法。

背景技术

技术的进步已经导致更小和更强大的计算设备。例如，各种便携式个人计算设备(包括无线电话，诸如移动和智能电话、平板电脑和膝上型电脑)是小型的、重量轻的、并且容易被用户携带。这些设备可以通过无线网络来传送语音和数据分组。此外，很多这样的设备包括附加功能，诸如数字静态相机、数字摄像机、数字记录器和音频文件播放器。此外，这样的设备可以处理可执行指令，包括可以用于访问因特网的软件应用，诸如web浏览器应用。因此，这些设备可以包括显著的计算能力。

在计算设备中使用的集成电路(IC)器件也继续改变和改进。随着电子器件尺寸(例如，晶体管尺寸)的减小以及IC上的器件数目的增加，将电子器件互连变得更具挑战性。例如，随着金属线宽度和间距的减小，金属线的电阻增加(由于传导截面的减小(由于金属线的宽度减小))，并且金属线的电容增加(由于金属线之间的间隔减小)。增加的电阻和电容导致金属线的电阻电容(RC)延迟增加并且限制了集成电路的性能。

发明内容

使用铝来形成金属线(例如，线后道(BEOL)金属线)可以减小RC延迟。例如，铝在存在氧气(例如O₂)的情况下快速地反应以形成(例如，自形式)氧化铝(例如，Al₂O₃)，其可以用作金属线的主填充材料(例如，铝或铝合金)与周围材料(例如，低k电介质材料)之间的阻挡层(例如，自形成阻挡层)。这种自形成阻挡层可以减少对于用于形成一些金属线材料(诸如铜(Cu))的阻挡层的阻挡层/衬垫层的需要。因此，自形成阻挡层可以允许金属线的宽度的较大部分由传导材料(例如，主填充材料)来形成，导致相同的线宽度的传导截面增加。

在特定方面，一种装置包括包含铝的第一金属层。该装置还可以包括包含互连结构的第二金属层。互连结构包括包含铝的第一材料层。该装置包括包含铝的互扩散层。互扩散层紧邻第一金属层并且紧邻包含铝的第一材料层。该装置包括包含铝的自形成阻挡层。自形成阻挡层紧邻电介质层和包含铝的第一材料层。

在特定方面，一种形成集成电路器件的方法包括在电介质层中形成第一开口。第一开口可以暴露包含铝的第一金属层的一部分。该方法还包括至少部分通过紧邻第一金属层的该部分在第一开口中选择性地形成传导层并且通过紧邻传导层沉积第二金属层的材料来形成互扩散层。第二金属层的材料包括铝。

在特定方面，一种非暂态计算机可读介质包括处理器可执行指令，处理器可执行指令在由处理器执行时引起处理器发起电子器件的制造。电子器件通过在电介质层中形成第一开口来制造。第一开口可以暴露包含铝的第一金属层的一部分。电子器件还通过形成互扩散层来制造。互扩散层至少部分通过紧邻第一金属层的该部分选择性地形成传导层并且通过紧邻传导层沉积第二金属层的材料来形成。第二金属层的材料包括铝。