[发明专利]用于BEOL互连的ALD铜与高温PVD铜沉积的集成

权利要求书

1.一种间隙填充的方法，所述方法包括：

在基板表面上通过原子层沉积(ALD)来形成铜间隙填充种晶层，所述基板表面上具有特征结构，所述原子层沉积发生在第一温度下；和

在高于所述第一温度的第二温度下通过物理气相沉积(PVD)用铜填充所述特征结构，以形成无缝的间隙填充膜。

2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述铜间隙填充种晶层的步骤包括沉积金属铜膜。

3.如权利要求1所述的方法，其中形成所述铜间隙填充种晶层的步骤包括沉积氮化铜膜及将所述氮化铜膜转变为铜膜。

4.如权利要求3所述的方法，其中在通过PVD用铜填充所述特征结构之前通过热分解将所述氮化铜膜转变为所述铜膜。

5.如权利要求3所述的方法，其中在通过PVD用铜填充所述特征结构的同时将所述氮化铜膜转变为所述铜膜。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述基板表面具有在所述基板表面上的氮化钽膜，并且所述铜间隙填充种晶层形成在所述氮化钽膜上。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述铜间隙填充种晶层直接形成在所述氮化钽膜上。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述基板表面进一步包括在所述氮化钽膜上的钴衬垫，并且所述铜间隙填充种晶层形成在所述钴衬垫上。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述基板表面包括金属下层，所述金属下层上具有图案化的介电层，所述特征结构形成在所述图案化的介电层中，其中所述金属下层作为所述特征结构的底部。

10.如权利要求9所述的方法，进一步包括形成在所述图案化的介电层的顶表面和特征结构侧壁上的氮化钽层。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述氮化钽层还形成在所述特征结构的所述底部处的所述金属下层上。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述铜间隙填充种晶层是具有小于或等于约3nm的厚度的连续膜。

13.一种方法，包括：

提供具有金属下层的基板，所述金属下层上具有图案化的介电层，所述图案化的介电层在所述基板的表面中限定一个或多个特征结构，所述特征结构具有侧壁和底部，所述侧壁包括所述图案化的介电层并且所述底部包括所述金属下层；

在所述基板表面上和在所述特征结构的所述侧壁上形成扩散阻挡层；

在所述基板表面与所述特征结构的侧壁上的所述扩散阻挡层上和在所述特征结构的所述底部上形成可选的衬垫；

在第一温度下在所述基板表面上通过原子层沉积(ALD)形成铜间隙填充种晶层；和

在高于所述第一温度的第二温度下通过物理气相沉积(PVD)用铜填充所述特征结构，以形成无缝的间隙填充膜。

14.如权利要求13所述的方法，其中形成所述铜间隙填充种晶层的步骤包括沉积金属铜膜。

15.如权利要求13所述的方法，其中形成所述铜间隙填充种晶层的步骤包括沉积氮化铜膜及将所述氮化铜膜转变为铜膜。

16.如权利要求15所述的方法，其中在通过PVD用铜填充所述特征结构之前通过热分解将所述氮化铜膜转变为所述铜膜。

17.如权利要求15所述的方法，其中在通过PVD用铜填充所述特征结构的同时将所述氮化铜膜转变为所述铜膜。