用于后端工艺应用的钌衬垫和帽盖物.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114946019A(43)申请公布日2022.08.26(21)申请号202180008711.1(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理(22)申请日2021.07.23有限公司11006专利代理师徐金国赵静(30)优先权数据63/055,8582020.07.23US(51)Int.Cl.17/383,3612021.07.22USH01L21/768(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2022.07.08(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2021/0428992021.07.23(87)PCT国际申请的公布数据WO2022/020679EN2022.01.27(71)申请人应用材料公司地址美国加利福尼亚州(72)发明人许文静陈枫河泰泓唐先敏陈璐吴智远权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称用于后端工艺应用的钌衬垫和帽盖物(57)摘要描述了使用钌或掺杂钌衬垫和帽盖层的电子装置和形成电子装置的方法。具有钌层和钴层的衬垫形成在阻挡层上。导电填充物形成与第一导电线路接触的第二导电线路。CN114946019ACN114946019A权利要求书1/2页1.一种电子装置，包括：第一导电线路，所述第一导电线路沿着第一方向延伸；介电材料，所述介电材料形成在所述第一导电线路上的基板表面上，所述介电材料具有顶表面，所述顶表面具有形成在所述介电材料的表面中的表面结构，所述表面结构具有多个侧壁和过孔底部，所述过孔底部包括所述第一导电线路的顶表面；阻挡层，所述阻挡层形成在所述介电材料的所述顶表面和所述侧壁上；衬垫，所述衬垫形成在所述阻挡层上，所述衬垫具有衬垫底表面，所述衬垫底表面与所述第一导电线路的所述顶表面间隔一距离；和导电填充物，所述导电填充物在所述表面结构内，所述导电填充物形成第二导电线路，所述第二导电线路沿着第二方向延伸，所述导电填充物接触所述第一导电线路。2.如权利要求1所述的电子装置，其中所述衬垫包括钌层和钴层，所述钌层接触所述阻挡层，所述钴层在所述钌层的与所述阻挡层相对的一侧上。3.如权利要求2所述的电子装置，其中所述衬垫具有在至范围内的总厚度。4.如权利要求2所述的电子装置，其中所述钌层具有在至范围内的厚度，并且所述钴层具有在至范围内的厚度。5.如权利要求2所述的电子装置，其中所述钌层与所述钴层具有在0.95：1至1∶0.95范围内的厚度比例。6.如权利要求2所述的电子装置，其中所述介电材料中的所述表面结构包括沟槽部分和过孔部分，所述沟槽部分具有沟槽底部并且所述过孔部分具有所述过孔底部。7.如权利要求6所述的电子装置，其中所述阻挡层形成在所述沟槽底部上。8.如权利要求7所述的电子装置，其中所述阻挡层是共形层。9.如权利要求8所述的电子装置，其中所述第二导电线路在所述表面结构的所述过孔部分的所述过孔底部处直接接触所述第一导电线路。10.如权利要求2所述的电子装置，其中所述衬垫不接触所述第一导电线路，使得在所述第一导电线路的所述顶表面与所述衬垫的底部边缘之间有着一间隙。11.如权利要求2所述的电子装置，其中电迁移失效时间(在50％水平)大于没有包括钌层和钴层的所述衬垫的可比较的电子装置的电迁移失效时间的2.5倍。12.如权利要求2所述的电子装置，其中所述导电填充物包括铜。13.如权利要求12所述的电子装置，进一步包括在所述导电填充物上的帽盖层，所述帽盖层包括钌层和钴层，所述钌层接触所述导电填充物，所述钴层在所述钌层的与所述导电填充物相对的一侧上。14.一种形成电子装置的方法，所述方法包括：在形成在介电材料中的表面结构的过孔部分中形成钝化层，所述钝化层形成在第一导电材料的表面上并且通过阻挡层与所述介电材料分开，所述阻挡层形成在所述表面结构的多个侧壁、沟槽部分的底部以及所述介电材料的顶部上，所述第一导电材料沿着第一方向延伸；在所述阻挡层上形成衬垫，所述衬垫具有衬垫底表面，所述衬垫底表面接触所述过孔部分中的所述钝化层；2CN114946019A权利要求书2/2页移除所述钝化层以留下所述衬垫的所述底表面，所述底表面与所述第一导电线路的顶表面间隔一距离；以导电填充物填充所述表面结构，以形成在所述过孔部分中的过孔和所述沟槽部分中的第二导电线路，所述第二导电线路沿着第二方向延伸，所述过孔接触在所述过孔部分中的所述第一导电线路；和在所述导电填充物上形成帽盖层。15.如权利要求14所述的方法，其中所述衬垫包括钌层和钴层，所述钌层接触所述阻挡层，所述钴层在所述钌层的与所述阻挡层相对的一侧上。16.如权利要求15所述的方法，其中所述钌层具有在至范围内的厚度，并且所述钴层具有在至范围内的厚度。17.如权利要求15所述的方法，其中所述钌层与所述钴层具有在0