[发明专利]使用含钨粘合层增强互连可靠性能以实现钴互连的微电子器件和方法

权利要求书

1.一种微电子器件，包括：

具有介电材料层的衬底，所述介电材料层包括具有凹陷的特征部；

含钨阻挡衬垫层，其形成在所述特征部的凹陷中；以及

钴导电层，其沉积在所述特征部的凹陷中的所述含钨阻挡衬垫层上，其中，所述含钨阻挡衬垫层为所述钴导电层提供粘附。

2.根据权利要求1所述的微电子器件，其中，所述含钨阻挡衬垫层包括氮化钨层。

3.根据权利要求1所述的微电子器件，其中，所述含钨阻挡衬垫层包括过渡金属层和过渡金属氮化物层中的至少一个和含钨层。

4.根据权利要求1所述的微电子器件，其中，钴导电层沉积在所述特征部的凹陷中的所述含钨阻挡衬垫层上，而没有形成空隙。

5.根据权利要求1所述的微电子器件，其中，所述含钨阻挡衬垫层具有1至25埃的厚度。

6.根据权利要求1所述的微电子器件，其中，所述含钨阻挡衬垫层包括至少一种掺杂剂以改变粘附和扩散阻挡特性。

7.根据权利要求1所述的微电子器件，其中，利用有机金属前体和基于无卤素的前体通过化学气相沉积或原子层沉积来沉积所述含钨阻挡衬垫层。

8.一种微电子器件，包括：

具有介电材料层的衬底，所述介电材料层包括具有凹陷的特征部；

含钨阻挡衬垫层，其沉积在所述特征部的凹陷中；以及

钴导电层，其沉积在所述特征部的凹陷中的所述含钨阻挡衬垫层上，其中，用于沉积所述含钨阻挡衬垫层的钨前体与所述钴导电层相容。

9.根据权利要求8所述的微电子器件，其中，所述含钨阻挡衬垫层包括氮化钨层、碳化钨层和碳化钨氮化物层中的至少一个。

10.根据权利要求8所述的微电子器件，其中，用于沉积所述含钨阻挡衬垫层的所述钨(W)前体包括未取代和取代的环戊二烯基配体。

11.根据权利要求10所述的微电子器件，其中，所述环戊二烯基配体包括W(Cp)R₃、W(Cp)₂R₂和W(Cp)₃R的化学式，其中，Cp是环戊二烯基、甲基环戊二烯基、乙基环戊二烯基、叔丁基环戊二烯基、异丙基环戊二烯基或任何其它取代的环戊二烯配体，并且R是羰基、氢化物、亚硝酰基、三甲基甲硅烷基、甲基三甲基甲硅烷基或酰氨基。

12.根据权利要求8所述的微电子器件，其中，用于沉积所述含钨阻挡衬垫层的所述钨(W)前体包括混合的氨基/亚氨基化合物，其具有W(NR¹₂)₂(NR²)₂的化学式，其中，R¹和R²是甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、三甲基甲硅烷基、甲基三甲基甲硅烷基或其他合适的基团。

13.根据权利要求12所述的微电子器件，其中，R¹和R²不是相同的组成成分。

14.根据权利要求8所述的微电子器件，其中，用于沉积所述含钨阻挡衬垫层的所述钨(W)前体包括W(NR¹R²)₂(NR³)₂的化学式，其中，R¹和R²是甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、三甲基甲硅烷基、甲基三甲基甲硅烷基或其他合适的基团。

15.根据权利要求8所述的微电子器件，其中，所述含钨阻挡衬垫层具有1至25埃的厚度。