專利名稱：：用于在擴散阻擋層上的銅膜的粘合增強的材料的制作方法
技術領域：
：在半導|件的制造中，增加的密度和鵬已導致金屬化體系中從鋁(Al)到銅(Cu)的轉變，以減少導體的電阻。為了減少相鄰金屬線之間的電容耦合,具剤戰(zhàn)介電常數的材料被用來在相鄰金屬線之間形成介電層(dielectriclayere)。此外，為了防止含銅材禾4TMA周圍的f狄介電層，^^屬層和介電層之間置入了擴散阻擋層。然而，由于電遷移耐力(electromigrationresistance)和空洞形成的可靠性問題，銅和擴散阻擋層之間的粘合是主要的問題。對于現(xiàn)有的典型銅擴散阻擋層，銅對阻擋層的粘合小于所希望的值，并艦于未來的技術節(jié)點如22nm以及超出的未來尺寸具有附聚的趨勢。US6271131公開了通過化學氣相沉積形成含^(Rh)層如鉑-^(Pt-Rh)合金作為擴散阻擋層的方法。但&t禾nRh是非常昂貴的貴金屬，這使得它們不可能在半導體工業(yè)中采用。US1063687描述了用于與互連膜如Cu—起使用的鈦-鉭(Ti-Ta)阻擋層膜。富Ti/釘a的部分提供對介電膜的良好粘合，并且富Ta/釘鵬部分形成與所軀繊的異質外延界面糊制金屬間化合物的形成。US5942799公開了多層擴散阻擋層，包括高熔點金屬如^(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo);和高熔點金屬氮化物如WNx、TiN、TaN;和由高熔點金屬氮化物、高熔點金屬硅氮化物如TiSixNy、TaSixNy、WSixNy形成的第二子層(sublayer)。US20050070097公開了非常薄的用于半導#^件的多層擴散阻擋層以及它們的制造方法。該多層擴散阻擋層通過形成由甚至更薄的子層組成的非常薄的多層擴散阻擋層而制造，其中所述子層只有幾個原子厚。US2006001306披露了{頓由Ti前體和Ta前體組成的前體、通過形成利用原子層沉積而沉積的混雜型納米復合材料擴散阻擋層來增強熱穩(wěn)定性和可靠性的方法。US2006115476涉及釕合金作為銅擴散阻擋層，包含釕和周期表中第IV、V，族或它們的組合的至少一禾中元素。US20070264816A1公開了用于形成金屬互連的方法以在阻擋層上使用Cu-Al合金層。該Cu-Al合金層可通過鋁層和銅層柳頃序ALD或CVD沉積、接著進4fiiii^il程而形成?？蛇x擇地，該Cu-Al合金層可M:共脈沖(co-pulsing)鋁和銅前體而原位形成。Mamy,F禾口F.Ossola(1992)."EvaluationofTetra畫AlkylchromiumPrecursorsforQrganometallicChemicalVapor-Deposition.2.UnusualLow-TemperatureChromiumCarbideDepositionfromCr[C(CH3)3]4"ThinSolidFilms,219(1-2):24-29。因此，仍然需要改進的粘合方法、或金屬化方法，其控制銅的附聚(agglomeration)并改善阻擋層和其后沉積的金屬層之間的粘合。還需要增進粘合的材料或膠層材料，它們增進阻擋層和其后沉積的金屬層之間的粘合。
發(fā)明內容在本發(fā)明中，已j頓現(xiàn)有技術的計算化學技術來確認粘合增進層(adhesionpromotinglayer)材料，其提供金屬種子M(metalseedlayer)到粘合增進層以及粘合增進層到阻擋層的良好粘合。還公開了控制附聚和改善粘合的方法、具有受控的附聚和改善粘合的半導mi件結構、以及用于制造作為粘合增進層材料的鉻合金的鉻前體。根據具體實施方駄一，用于控制附聚并改善半導體器件粘合的方法(amethodforcontrollingagglomeration肌dimprovingadhesionofasemiconductordevice)包括(1)^f共包括至少一個圖案化介電層和至少一個阻擋層的基底；li(2)在所，少一個阻擋層上沉積包含1^金的粘合增,；和(3)在該粘合增進層上沉積金屬種子層；其中所述粘合增進層和所述阻擋層之間的粘合能(adhesionenergy)高于所述粘合增進層和所^^屬種子層之間的粘合能。根據另一具體實船案，用于控制銅層的附聚并改善銅層和阻擋層之間的粘合的方法包括(1)提供基底，其包括在至少一個圖案化介電層上的所超少一個阻擋層；(2)^^述至少一個阻擋層上沉積包含g金的粘合增進層；和(3)在該粘合增進層上沉積所述銅層；其中所述粘合增進層和所述阻擋層之間的粘合能高于所述粘合增進層和所述銅層之間的粘合能。根據又一具體實敝案，半導^l件結構包括(1)至少一個圖案化介電層和覆蓋該至少一個圖案化介電層的至少一個阻擋層；(2)沉積^^f,少一個阻擋層上的粘合增進層，所述粘合增進層基本上由船^a成；和(3)覆^^述粘合增進層的導電金屬種子離conductivemetalseedlayer)。圖2.MD軌跡的瞬態(tài)圖(SnapshotoftheMDtrajectory)。[(X)22]圖3.(a)在匹配到(commensurateto)TaN(lll)基底的釕(Ru)單層(monolayer)上的銅(Cu)單層。(b)想lu薄片上的Cu單層的初始和平衡結構。圖4在匹配到TaN(l1l)基底的鉭(Ta)單層上的Cu單層。[(X)24圖5在匹配至ljTaN(m)基底的lg(Cr)單層上的Cu單層。圖6(a>j￡TaN(l1l)表面上的鉻與釩二元(CrV)粘合增進層的平衡結構，頂視圖和側視圖。圖6(b)敘aN(11l)表面上的CrV粘合增鵬上的Cu單層的平衡結構，頂視圖和側視圖。圖8(a)^TaN(11l)表面上的鉻與鋯二元(CrZr)粘合增進層的平衡結構，頂視圖禾口側視圖。圖8(b)婦aN(lll)表面上的CrZr粘合增鵬上的Cu單層的平衡結構，頂視圖和側視圖。圖9(a)在TaN(11l)表面上的鉻與鈮二元(GNb)粘合增進層的平衡結構，頂視圖和側視圖。圖9(b)敘aN(m)表面上的CrNb粘合增進層上的Cu單層的平衡結構，頂視圖和側視圖。圖10.二(2,2-二甲基-5-(二甲基氮基乙基-亞氨基)-3-己酮根合-NAN)(羥^)Wbis(2,2-dimethyl-5-(dimethylaininoethyl畫imino)腳3-hexanonato-N,0,N，)(hydroxyl)chromium)的晶體結構。具體實施例方式銅對阻擋層的粘合和電遷移耐力是影響器件產率和器件壽命的非常重要的性質。在本發(fā)明中，已j頓現(xiàn)有技術的計算化學技術來鑒另鵬合增進層材料，這些材半鵬供金屬種子層到粘合增鵬以及粘合增鵬到阻擋層的良好粘合。適宜的阻擋層包含選自鉭(Ta)、一氮化鉭(TaN)、鉭硅氮化物(tantalum-silicon-nitride)(TaSiN)、鈦(Ti)、一氮化鈦(TiN)以及它們的混合物的材料。適宜的金屬種子層選自銅層、銅合金層以及它們的組合。適宜的l^金包含鉻和大約10%到大約90%原子量百分比的合金元素。作為實例，所述M金包括鉻-銅(CrxCuy)、備銀(GxAgy)、鉻-釘(CrxRuy)、鉻-釩(GxVy)、鉻-鉭(GxTay)、鉻-鈦(CrJly)、鉻-鋯(CrxZry)以及鉻-微CrxNby);其中乂為10%到90%。用于沉積所述船金的適宜含鉻前體是由下列結構A禾nB表示的多齒闊亞胺鹽的含鉻絡合物15其中.*R1是含1到6個碳原子的支繊大烷基；f選自氫、具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基具有3到6碳原子棚旨環(huán)族基、以及具有6到10個碳原子的芳基；R"超鏈的鼓鏈的，選自具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基、具有3到6碳原子的脂環(huán)族基、以及具有6到10個碳原子的芳基；R"趙鏈的或支鏈的，分別選自具有l(wèi)到6個碳原子的直鏈烷基、具有1到6個碳原子的，基、具有3到10個碳原子的脂環(huán)族基、具有6到10個碳原子的芳基以及含氧或氮原子的雜環(huán)基；L是單齒給體配體。對本領域技術人員而言，在考察下列具體實施方案后，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)點和新穎特征將變得顯而易見，但是這些具體實施方案并不意限制。實施例用包含Ta(鉭)禾nN(氮)的四個交替層且N在頂部的薄片模型(slabmodel)描淑aN(lll)表歐圖l)。所選擇的單位晶胞包含32個Ta和32個N原子，且表面晶胞參數被完全最佳化(a-12.416A，b=10.7533A，a=90°)。在薄片之間雜大約24A的真空空間，以防止薄片之間的有效相互作用。底部的兩層保持固定，而頂部的兩層和Cu吸附原子完全松馳。使用Perdew-Wang提出的交換-關聯(lián)函數(exchange-correlationfunctional),在廣義梯度近似下，執(zhí)行密度泛函理論(DFT)計算。PAW贗勢被用于表示芯電子，而價軌itfflil具有400eV能量截止(energycut-off)的平面波基組描述，這足以產生良好收斂的結果。用自旋極化方案處理電子開殼層體系。使用Monkhoret和Pack方案以2x2xlK-點來進行布里辦l區(qū)積分。艦敘aN(lll)表面上的二聚物形成使用更高的K-點(4x4x2)進行計算，發(fā)現(xiàn)結果實質上與用2x2xlK-點得到的結果相同。所有結構首先!頓共軛梯度算靴化，Ji!3i計算本體銅(bulkcopper)的內聚能來檢測計算精度。計算的內聚能比3.49eV的實驗值高0.05eV，表明用于本6開究的方法是非常精確的。劍門隨后在正則系綜中在500KiS行從頭計算肝動力學(MD)模擬，以1fs的時間步長持續(xù)3.5ps，以研究在阻擋層表面上的Cu單層的動力學行為，4頓Nose恒溫^(Nosethermostat)進療溫度控制。所有的計算都^(OTVASP模擬包進行。在500。K(其處于典型的ALD溫度范圍內)，在具有Cu單層的完全平衡的TaN(l1l)表面上實施從頭計算舒動力學模擬(MD)。圖2顯示了幾種選擇的MD車tt的瞬態(tài)圖。最初，Cu單層良好排列并與基底匹配。由于MD的發(fā)生，然后Cu原子快速散開并iliitt面擴散而離開它們的平衡位置。祖-lps時，一配u原子開始向上移動而三維生長。祖-3ps時，Cu原子聚敏一起，形戯面島(surfaceislands),并且完美有序的單層結構變得非常雜亂。進一步的MD的發(fā)生促使Cu原子連續(xù)移動，形成各種形狀的表面島，但是沒有觀察至U銅,表面上的潤濕(wetting)。^TaN(11l)上Cu單層的計算粘合能是2.65eV。第一實施方案Ru(奶作為粘合增進材料在500°K，對在與TaN(l1l)表面匹配的Ru單層上具有Cu單層的完全平衡的表面進行從頭計算^F動力學模擬。圖3a顯示了4psMD模擬后完全平衡的結構。除了簡單的熱運動外沒有觀察到Cu原子的附聚。如圖3b所示，將相同的單層方ica在幾層Ru上，沒有引起Cu原子的附聚。Cu單層^Ru單層上的計辯占合能是3.50eV，而Ru單層婦aN(l1l)上的計算粘合能是5.01eV，明顯大于Cu單層敘aN(lll)上的粘合能。該結果表明Cu單層將不會aiu粘合增進層上附聚。第二實施方案Ta(鉭)作為粘合增進材料在500。K，對在與TaN(lll)表面匹配的Ta單層上具有Cu單層的完全平衡的表面進行從頭計算分子動力學模擬。圖4顯示了4psMD模擬后完全平衡的結構。除了簡單的熱運動夕卜沒有觀察至UCu原子的附聚。將相同的單層方爐在多層Ta上沒有弓l起Cu原子的附聚。Cu單層&a單層上的計辯占合能是3.84eV，而Ta單層在TaN(l1l)上的計算粘合能是7.72eV，明顯大于Cu單層^TaN(lll)上的粘合能。該結果表明17Cu單層將不會&af占合增進層上附聚。第三實施方案Q(鉻)作為粘合增進材料在500°K，對在與TaN(l1l)表面匹配的Cr單層上具有Cu單層的完全平衡的表面進行從頭計算^f動力學模擬。圖5顯示了4psMD模擬后完全平衡的結構。除了簡單的熱運動外沒有觀察至'JCu原子的附聚。將相同的單層方文置在多層Cr上沒有弓l起Cu原子的附聚。Cu單層在Cr單層上的計^^占合能是3.52eV，而Ta單層敘aN(lll)上的計算粘合能是5.10eV，明顯大于Cu單層^TaN(lll)上的粘合能。該結果表明Cu單層將不會在Cr粘合增iaM上附聚。第四實施方案Cr(鉻)與V(釩)二元體系作為粘合增進材料〖0055〗在500。K，對在與TaN(Ul)表面匹配的CrxVy合敘x:y=l:l)單層上具有Cu單層的完全平衡的表面進行從頭計算分子動力學模擬。圖6顯示了4psMD模擬后的平衡結構。圖6(a)以頂視圖和側視圖顯示了^TaN(lll)表面上的CrV粘合增進層的完全平衡結構。圖6(b)以頂視圖禾口側視圖顯示了婦aN(l1l)表面上的CrV粘合增進層上的Cu單層的完全平衡結構。除了簡單的熱運動外沒有觀察到Cu原子的附聚。Cu單層在CrV合金單層上的計算粘合能是3.65eV，而CrV單層itTaN(l1l)上的計算粘合能是5.03eV，明顯大于Cu單層ftTaN(l1l)上的粘合能。該結果表明Cu單層將不會在CrV粘合增進層上附聚。第五實施方案Qt鉻)與Ti(鈦)二元體系作為粘合增進材料[(X)58]在500。K，對在與TaN(lll)表面匹配的GxTiy合敘x:y=l:l)單層上具有Cu單層的完全平衡的表面進行從頭計算M動力學模擬。圖7顯示了4psMD模擬后的平衡結構。圖7(a)以頂視圖禾,艦圖顯示了敘aN(lll)表面上的CrT舶合增進層的平衡結構。圖7(b)以頂視圖和側視圖顯示了^TaN(11l)表面上的QT粥合增進層上的Cu單層的平衡結構。除了簡單的熱運動外沒有觀察到Cu原子的附聚。Cu單層在CrTi合金單層上的計算粘合能是3.67eV,而CrTi單層^TaN(11l)上的計算粘合能是5.51eV，明顯大于Cu單層^TaN(Ul)上的粘合能。該結驗明Cu單層將不會在CrTi粘合增進層上附聚。第六實施方案G(鉻)與Zr(鋯)二元體系作為粘合增進材料在500。K，對在與TaN(lll)表面匹配的CrxZry合^(x:y=l:l)單層上具有Cu單層的完全平衡的表面進行從頭計算^動力學模擬。圖8顯示了4psMD模擬后的平衡結構。圖8(a)以頂視圖和側視圖顯示了敘aN(lll)表面上的CrZr粘合增進層的平衡結構。圖8(b)以頂視圖禾,艦圖顯示了STaN(l1l)表面上的CrZrfe合增進層上的Cu單層的平衡結構。在500。K，對在與TaN(lll)表面匹配的CrxNby合^(x:y=l:l)單層上具有Cu單層的完全平衡的表面進行從頭計算^T動力，擬。圖9顯示了4psMD模擬后的平衡結構。圖9(a)以頂視圖和側視圖顯示了婦aN(l1l)表面上的CrNb粘合增進層的平衡結構。圖9(b)以頂視圖和側視圖顯示了^TaN(11l)表面上的CrNb粘合增進層上的Cu單層的平衡結構。除了簡單的熱運動外沒有觀察到Cu原子的附聚。Cu單層在CrNb合金單層上的計辯占合能是3.77eV，而CrNb單層^TaN(11l)上的計辭占合能是5.64eV，明顯大于Cu單層toaN(lll)上的粘合能。該結，明Cu單層將不會在CrNb粘合增進層上附聚。工作實施例含Cr(鉻)前體二(2,2-二甲基-5-(二甲基氨基乙基-亞氨基》-己酮根合-NAN)(羥基)鉻的合成在40。C，向3.45(16.27mmol)配體C在25mL己烷中的漿液(slushysolution)中滴加在己烷中的6.51mL(16.27mmoi:^2.5MnBuLi。將黃綠色溶液升溫到室溫ffi拌30併中。真空下蒸發(fā)除去己烷，且^a，吸收入25mLTHF中。在室溫艦套管將該溶液添加到1.00g(8.14mmo)CrC2在10mLTHF中的懸浮液中。加熱到60。C保持16小時。真空蒸發(fā)除去揮發(fā)物得到暗褐色油，將其吸收入熱己烷中并過濾。分離2.12g粗產品，其在100。C、在90mTo訂真空下進行16小時的升華。從升華的物質M烷生長出針狀晶體。55%粗產率。二(2,2-二甲基-5-(二甲基氨基乙基-亞氨基>3-己酮根合-N，0,N)(羥基)鉻的晶體結構示于圖10中。總之，已經鑒定了幾種基于齢金的粘合增進層材料能顯著地增強銅膜的粘合。表l概括了阻擋層TaN(lll)和粘合增鵬之間的粘合能(A^)、以及銅種子層和粘合增進層之間的粘合敏AEcuA乂單位:eV)。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>劍門已經鑒別了導致在各種金屬表面上提供銅層的優(yōu)良粘合的因素以皿生銅膜附聚的環(huán)境。為了使粘合增進層穩(wěn)定且防止附聚，粘合增進層在阻擋層上的粘合能應當高于銅在阻擋層上的粘合能。為了使銅膜穩(wěn)定且防止附聚，銅種子層在粘合增進層上的粘合能應該高于銅在阻擋層上的粘合能(否則，該銅種子層纟絵在繊層上附萄；為了防止粘合增進層原子擴t^A銅層，粘合增鵬在阻擋層上的粘合育敏該高于銅種子層在iM層上的粘合能。多齒p-酮亞胺鹽的含鉻鄉(xiāng)^^物已被鑒定為含鉻前體，以制itffl于所述粘合增進層的鉻合金。，本發(fā)明的具體實施方案，包括工作實施例，是本發(fā)明可以作出的眾多具體實施方案的示例?？深A期的是可^ffl戶;^方法的許多其它形式，并且所述方法中使用的材料可從具體公開的那些材料之外的眾多材料中選擇。權利要求1、控制附聚并改進半導體器件的粘合的方法，包括(1)提供包括至少一個圖案化介電層和至少一個阻擋層的基底；(2)在所述至少一個阻擋層上沉積含有鉻合金的粘合增進層；和(3)在所述粘合增進層上沉積金屬種子層；其中所述粘合增進層和所述阻擋層之間的粘合能高于所述粘合增進層和所述金屬種子層之間的粘合能。2、如I51利要求1所述的方法，其中所述鉻合金具有式QkMy，其中M皿自銅(Cu)、銀(Ag)、釕(Ru)、釩(V)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鋯(Zr)以及fg(Nb)的金屬，x是Cr的原子量百分比，y是M的原子量百分比，_ax+y=100%。3、如權利要求2所述的方法，其中所述鉻合錢自鉻-銅(CrxCuy)、鉻-銀(CrxAgy)、鉻-釕(GxRuy)、鉻-釩(&xVy)、鉻-鉭(CrxTay)、鉻國鈦(GxTiy)、鉻-鋯(CrxZry)以及鉻-,殿CrxNby);其中x為10。/o到90。/。。4、如權利要求l所述的方法，其中所述鉻合金是從具有選自結構A和結構B的多齒卩-酮亞胺鹽的絡合物的含鉻前,積；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中r1是含1到6個碳原子的支繊大烷基；R2選自氫、具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基、具有3到6碳原子的脂環(huán)族基、以及具有6到io個碳原子的芳基；r34M:鏈的^5:鏈的，選自具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基、具有3到6碳原子的脂環(huán)族基、以及具有6到10個碳原子的芳基；r"^l鏈的或支鏈的，分別選自具有1到6個碳原子的直鏈烷基、具有1到6個碳原子的M^基、具有3到10個碳原子柳旨環(huán)族基、具有6到10個碳原子的芳基、以及含氧或氮原子的雜環(huán)基；L是單齒給體配體。5、如權利要求1所述的方法，其中所述阻擋層包含選自鉭CTa)、氮化鉭(TaN)、鉭硅氮化物(TaSiN)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)以及它們的混合物的材料。6、如權利要求l所述的方法，其中所述金屬種子層選自銅層、銅合金層以及它們的組合。7、如權利要求l所述的方法，其中所述粘合增進層M31^自以下的方法沉積原子層沉積(ALD)、等離子體增強的原子層沉積(PEALD)、化學氣相沉積(CVD)、以及等離子體增強的化學氣相沉積(PECVD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、次常壓化學氣相沉積(SACVD)、紫外輔助化學氣相沉積、燈絲輔助化學氣相沉積(FACVD)、以及常壓化學氣相沉積(APCVD)。8、控制銅層的附聚并改進銅層和至少一個阻擋層之間的粘合的方法，包括:R。-R。構結(1)提供基底，其包括在至少一個圖案化介電層上的所,少一個阻擋層；(2)在所,少一個阻擋層上沉積含有I^金的粘合增TO;和(3)頓述粘合增進層上沉積所述銅層；其中所述粘合增進層和所述阻擋層之間的粘合能高于所述粘合增進層和所述銅層之間的粘合能。9、如權利要求8所述的方法，其中所述鉻合金具有式CrxMy，其中M^自銅(Cu)、銀(Ag)、釕(Ru)、釩(V)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、鋯(Zr)以及fg(Nb)的金屬，x是Cr的原子量百分比，y是M的原子量百分比，&+y=100%。10、如權禾腰求9所述的方法，其中所述齢雄自鉻-銅(GxCuy)、備銀(CrxAgy)、鉻-釕(QxRuy)、鉻-釩(CrxVy)、鉻-鉭(Q"xTay)、鉻-鋯(CrxZry)以及鉻-鈮(CrxNby);其中x為10。/。到900/0。11、如權利要求8所述的方法，其中所述鉻合金從具有選自結構A和結構B的多齒p-酮亞胺鹽的纟^物的含鉻前體沉積，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>結構B其中R1是含1到6個碳原子的支繊大烷基；R2選自氫、具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基、具有3到6碳原子柳旨環(huán)族基、以及具有6到10個碳原子的芳基；RM錢鏈的救鏈的，選自具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基、具有3到6碳原子的脂環(huán)族基、以及具有6到10個碳原子的芳基；R"M:鏈的或支鏈的，分別選自具有l(wèi)到6個碳原子的直基、具有1到6個碳原子的皿基、具有3到10個碳原子的脂環(huán)族基、具有6到10個碳原子的芳基、以及含氧或氮原子的雜環(huán)基；L是單齒給體配體。12、如禾又利要求8所述的方法，其中所述阻擋層包含選自鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鉭硅氮化物(TaSiN)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)以及它們的混合物的材料。13、如權利要求8所述的方法，其中所述粘合層M3i選自以下的方法沉積:原子層沉積(ALD)、等離子體增強的原子層沉積(PEALD)、化學氣相沉積(CVD)、以及等離子體增強的化學氣相沉積(PECVD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、次常壓化學氣相沉積(SACVD)、紫外輔助化學氣相沉積、燈絲輔助化學氣相沉積(FACVD)、以及常壓化學氣相沉積(APCVD)。14、半導mi件結構，包括(1譯少一個圖案化介電層和覆MM述至少一個圖案化介電層的至少一個阻擋層；(2)沉積^^述至少一個阻擋層上的粘合增進層，所述粘合增進層基本上由!^金組成；和(3)覆^^f述粘合增進層的導電金屬種子層。15、如權利要求14所述的結構，其中所述導電金屬種子層選自銅層、銅合金層以及它們的組合。16、如權禾腰求14所述的結構，其中所述阻擋層包含選自鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鉭硅氮化物(TaSiN)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)以及它們的混^J的豐才茅斗。17、如權禾腰求14所述的結構，其中所述船金具有式ogviy，其中M是選自銅(Cu)、銀(Ag)、釕(Ru)、釩(V)、鉭CTa)、鈦(Ti)、鋯(Zr)以及fg(Nb)的金屬，x是Cr的原子量百分比，y是M的原子量百分比，_ax+y=100%。18、如權利要求17所述的結構，其中所述鉻合錢自鉻-銅(CrxCuy)、鉻-銀(GxAgy)、鉻-釕(CrxRuy)、鉻-釩(CrxVy)、鉻-鉭(QkTay)、鉻-鋯(CrxZry)以及鉻-,殿CrxNby);其中x為10。/。到90。/Q。19、如權利要求14所述的結構，其中所述船金從具有選自結構A和結構B的多齒(3-酮亞胺鹽的絡合物的含鉻前鄉(xiāng)積，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中R1是含1到6個碳原子的支繊大烷基；R2選自氫、具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基具有3到6碳原子柳旨環(huán)族基、以及具有6到10個碳原子的芳基；R^M:鏈的駭鏈的，選自具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基、具有3到6碳原子的脂環(huán)族基、以及具有6到10個碳原子的芳基；R"^:鏈的或支鏈的，分別選自具有1到6個碳原子的1M^基、具有1到6個碳原子的皿基、具有3到10個碳原子的脂環(huán)族基、具有6到10個碳原子的芳基、以及含氧或氮原子的雜環(huán)基；L是單齒給體配體。20、選自結構A和結構B的多齒J3-酮亞胺鹽的含鉻絡合物；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中R1是含1到6個碳原子的支繊大烷基；W選自氫、具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基具有3到6碳原子的脂環(huán)族基、以及具有6到10個碳原子的芳基；R^M鏈的鼓鏈的，選自具有1到6個碳原子的烷基、具有1到6個碳原子的烷氧基、具有3到6碳原子的脂環(huán)族基、以及具有6到10個碳原子的芳基；R"是直鏈的或支鏈的，分別選自具有1到6個碳原子的直基、具有1到6個碳原子的M^基、具有3到10個碳原子的脂環(huán)族基、具有6到10個碳原子的芳基、以及含氧或氮原子的，基；L是單齒給體配體。全文摘要本發(fā)明涉及用于在擴散阻擋層上的銅膜的粘合增強的材料。已經使用現(xiàn)有技術的計算化學技術來鑒定為銅種子層到粘合增進層以及粘合增進層到阻擋層提供良好粘合的粘合增進層材料。已經鑒定了導致在各種金屬表面上提供銅層的優(yōu)良粘合的因素以及發(fā)生銅膜附聚的環(huán)境。已經預測數種有前景的基于鉻合金的粘合增進層材料能顯著地增強銅膜的粘合。多齒β-酮亞胺鹽的含鉻絡合物已被鑒定作為含鉻前體用于制造具有鉻的合金。文檔編號C23C16/18GK101673706SQ20091017339公開日2010年3月17日申請日期2009年8月14日優(yōu)先權日2008年8月15日發(fā)明者D·A·羅伯茨,D·P·斯彭斯,J·A·T·諾曼,吳金平,周成剛,程漢頌,雷新建,波韓申請人:氣體產品與化學公司