用表面涂敷方法降低铜布线的电迁移和应力引起的迁移

摘要

本发明的想法是在淀积层间介质之前,用1－20nm厚的金属层(63,74)涂敷芯片上互连(BEOL)布线中的被图形化的铜导线(60,70)的自由表面。这一涂层要足够薄,以便免除对抛光额外整平的需要,同时提供抗氧化、抗铜的表面或界面扩散的保护,本发明人已经证实铜的表面和界面扩散是电迁移和热应力空洞造成金属线条失效的首要原因。金属层(63,74)还提高了铜(60,70)与介质(66)之间的粘附强度,从而进一步提高了寿命和工艺成品率。自由表面是镶嵌工艺或干法腐蚀工艺中用以对铜布线进行图形化的CMP(化学机械抛光)的直接结果。提出了用选择性工艺将金属覆盖层(63,74)淀积到铜上以便尽量减少进一步处理。虽然能够使用金属或金属形成的化合物来进行化学汽相淀积(CVD),但我们已经使用诸如CoWP、CoSnP和Pd之类的无电金属涂敷方法来演示明显的可靠性好处。