半導(dǎo)體及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體及其制造方法。公開(kāi)了用于防止由于電遷移和時(shí)間相關(guān)的電介質(zhì)擊穿而導(dǎo)致集成電路失效的方法和結(jié)構(gòu)。以比(針對(duì)短長(zhǎng)度效應(yīng)的)臨界長(zhǎng)度小的金屬蓋片段之間的間隔距離在金屬(通常是銅Cu)互連線上選擇性形成隨機(jī)圖案化的金屬蓋層。由于Cu/金屬蓋界面的擴(kuò)散性低于Cu/電介質(zhì)蓋界面的擴(kuò)散性，因此具有金屬蓋的區(qū)域用作擴(kuò)散勢(shì)壘。
【專(zhuān)利說(shuō)明】半導(dǎo)體及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及半導(dǎo)體制造，更具體地講，涉及金屬蓋層和形成方法。

【背景技術(shù)】
[0002]集成電路(IC)通常是由多層的圖案化金屬線制造的，通過(guò)層間電介質(zhì)相互電分離，在所選擇的位置包含通孔以提供各層的圖案化金屬線之間的電連接。隨著通過(guò)持續(xù)努力使這些集成電路的尺寸越來(lái)越小以提供提高的密度和性能(例如，通過(guò)提高器件速度并且在給定面積的芯片內(nèi)提供更強(qiáng)的電路功能)，互連線寬度尺寸變得越來(lái)越窄，這進(jìn)而致使它們更容易受諸如電遷移的有害效應(yīng)影響。
[0003]電遷移是表示由于單向或DC電流導(dǎo)通而導(dǎo)致構(gòu)成互連材料的金屬原子(例如，銅或鋁)的質(zhì)量傳輸現(xiàn)象的術(shù)語(yǔ)。更具體地講，電子電流與擴(kuò)散的金屬原子發(fā)生碰撞，從而將它們推至電流行進(jìn)的方向。在延長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)，互連材料陽(yáng)極端的金屬積聚顯著增加了該系統(tǒng)中的局部機(jī)械應(yīng)力。這進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致分層、破裂、甚至從金屬線的金屬擠出，從而造成與相鄰互連件電短路。因?yàn)殡S著線寬度尺寸的縮小，通過(guò)金屬線的相對(duì)電流密度持續(xù)增大，所以電遷移在集成電路設(shè)計(jì)中變得愈發(fā)更加明顯。
[0004]除了電遷移之外，諸如時(shí)間相關(guān)的電介質(zhì)擊穿(TDBB)的其它因素也是半導(dǎo)體可靠性方面的因素。隨著臨界尺寸(CD)持續(xù)縮小,兩條金屬線之間的間隔也減小。此外，隨著⑶縮小，也為襯墊沉積(liner deposit1n)提出了挑戰(zhàn)。襯墊覆蓋率(liner coverage)差將導(dǎo)致線材料(例如，銅)的擴(kuò)散，擴(kuò)散到與之相鄰的電介質(zhì)層中。電介質(zhì)層的破壞會(huì)造成互連件短路，從而致使IC有缺陷。遺憾的是，減輕電遷移采取的步驟會(huì)不利地影響TDDB。因此，期望的是，具有提高良率并且減少因電遷移和TDDB 二者造成的缺陷的結(jié)構(gòu)和方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括:在多個(gè)金屬互連區(qū)域上沉積定向自組裝(DSA)材料；處理DSA材料以將所述DSA材料置于自組裝狀態(tài)；在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)金屬蓋區(qū)域；去除所述DSA材料；在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上沉積電介質(zhì)蓋層。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括:在襯底上形成隨機(jī)取向的材料，其中所述襯底具有至少一個(gè)互連區(qū)域，并且其中，所述隨機(jī)取向的材料包括多條隨機(jī)線，在相鄰隨機(jī)線之間有間隔；在相鄰隨機(jī)線的間隔中和所述互連區(qū)域上方，形成金屬蓋區(qū)域；去除所述隨機(jī)取向的材料；在所述金屬蓋區(qū)域和所述互連區(qū)域上方，形成電介質(zhì)蓋層。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括:半導(dǎo)體襯底；多個(gè)金屬互連區(qū)域，形成在所述半導(dǎo)體襯底上；多個(gè)隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域，設(shè)置在所述多個(gè)金屬互連區(qū)域上；電介質(zhì)蓋層，設(shè)置在所述多個(gè)金屬互連區(qū)域和所述多個(gè)隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域上。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]在考慮了下面結(jié)合了附圖(圖)的描述的情況下，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、操作和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。附圖旨在是示例性的，并非是限制。為了圖示清晰起見(jiàn)，一些附圖中的某些元件可以被省略、或者不按比例示出。為了圖示清晰起見(jiàn)，剖視圖可以是“片”或“近視剖視圖”的形式，省略了原本在“真實(shí)”剖視圖中會(huì)看到的某些背景線。
[0009]常常，在附圖的各種附圖(圖)中可以用類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示類(lèi)似的元件，在這種情況下，通常最后兩位有效位可以是相同的，最高有效位是附圖(圖)的編號(hào)。此外，為了清晰起見(jiàn)，在某些附圖中可以省略相同的參考標(biāo)號(hào)。
[0010]圖1A、圖1B和圖1C示出本發(fā)明的實(shí)施例的起始點(diǎn)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂視圖和側(cè)視圖。
[0011]圖2A、圖2B和圖2C示出本發(fā)明的實(shí)施例的在沉積定向自組裝(DSA)材料的后續(xù)工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂視圖和側(cè)視圖。
[0012]圖3A、圖3B和圖3C示出本發(fā)明的實(shí)施例的在處理定向自組裝(DSA)材料的后續(xù)工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂視圖和側(cè)視圖。
[0013]圖4示出本發(fā)明的實(shí)施例的在處理定向自組裝(DSA)材料之后的實(shí)施例細(xì)節(jié)。
[0014]圖5A、圖5B和圖5C示出本發(fā)明的實(shí)施例的在形成金屬蓋區(qū)域的后續(xù)工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂視圖和側(cè)視圖。
[0015]圖6A、圖6B、圖6C和6D示出本發(fā)明的實(shí)施例的在去除DSA材料的后續(xù)工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂視圖和側(cè)視圖。
[0016]圖7示出本發(fā)明的實(shí)施例的在去除定向自組裝(DSA)材料之后的實(shí)施例細(xì)節(jié)。
[0017]圖8A、圖8B和圖8C示出本發(fā)明的實(shí)施例的在沉積電介質(zhì)蓋層的后續(xù)工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂視圖和側(cè)視圖。
[0018]圖9是表明本發(fā)明的實(shí)施例的工藝步驟的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1A、圖1B和圖1C示出本發(fā)明的實(shí)施例的起始點(diǎn)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100。圖1A是示出上面形成有多個(gè)金屬互連線104的半導(dǎo)體襯底102的上-下視圖。金屬互連線104可以包括銅，可以通過(guò)首先在半導(dǎo)體襯底102中蝕刻出可以成為層間電介質(zhì)的溝槽并隨后用互連金屬填充溝槽來(lái)形成。圖1B是沿著圖1A的Y-Y’線的側(cè)視圖。圖1C是沿著圖1A的X-X’線的側(cè)視圖。
[0020]圖2A、圖2B和圖2C示出在襯底上形成隨機(jī)取向的材料的后續(xù)工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的頂視圖和側(cè)視圖。這可以包括沉積定向自組裝(DSA)材料。在實(shí)施例中，可以使用旋涂工藝沉積DSA材料206。如之前所述地，在附圖的各圖(圖)中可以用類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示類(lèi)似的元件，在這種情況下，通常最后兩位有效位可以是相同的。例如，圖2B的半導(dǎo)體襯底202與圖1B的半導(dǎo)體襯底102類(lèi)似。圖2A是示出定向自組裝(DSA)材料206的毯覆式沉積的上-下視圖。圖2B是沿著圖2A的Y-Y’線的側(cè)視圖。圖2C是沿著圖2A的X-X’線的側(cè)視圖。如可以在圖2B和圖2C中看到的，DSA材料206沉積在金屬互連線204和半導(dǎo)體襯底202上。
[0021]DSA材料206可以包含嵌段夠共聚物(block copolymer)材料。在正確的條件下，這種共聚物的嵌段相分離成微疇(也稱(chēng)為“微相分離疇”或“疇”)以減小總自由能，在該過(guò)程中，形成化學(xué)組分不相似的納米級(jí)特征。嵌段共聚物形成這種特征的能力使得它們能用于進(jìn)行納米圖案化，并且到了可以形成具有較小CD的特征的程度，能夠構(gòu)造原本使用傳統(tǒng)光刻進(jìn)行印刷會(huì)困難和/或耗時(shí)的特征。定向自組裝(DSA)是結(jié)合自組裝與通過(guò)光刻限定的襯底的各個(gè)方面來(lái)控制某些自組裝嵌段共聚物疇的空間布置的方法。
[0022]二嵌段共聚物具有兩種不同聚合物的嵌段。下面示出代表二嵌段共聚物的化學(xué)式:
[0023]⑷m-⑶ η
[0024]其中，下標(biāo)“m”和“η”分別代表重復(fù)單元A和B的數(shù)量。二嵌段共聚物的記號(hào)可以被縮寫(xiě)為A-b-B,其中,A代表第一嵌段的嵌段共聚物,B代表第二嵌段的嵌段共聚物,-b-表示它是嵌段A和B的二嵌段共聚物。例如，PS-b-PMMA代表聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的二嵌段共聚物。
[0025]在本發(fā)明的實(shí)施例中，DSA材料206可以包括二嵌段共聚物，其中，A是聚苯乙烯，其中，嵌段B是以下中的一種:聚丁二烯、聚異戊二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯基吡啶、聚乙撐氧、聚甲基丙烯酸、聚丙烯腈、聚乙烯、聚異丁烯、聚乙醛、聚己內(nèi)酯或聚二甲基硅氧燒。
[0026]雖然本公開(kāi)中使用的是二嵌段共聚物，但本發(fā)明的實(shí)施例不一定限于二嵌段共聚物并且可以包含其它嵌段共聚物以及將自組裝到具有不相似化學(xué)結(jié)構(gòu)和/或化學(xué)性質(zhì)的內(nèi)部疇和外部疇的其它材料。在一些實(shí)施例中，DSA材料206可以包含多于兩種組分。例如，DSA材料206可以具有諸如AAAAAABBBBBBBBBBBBBBBCCCCCCC的形式，其中，“C”代表第三組分?？晒┻x擇地，DSA材料206可以具有諸如AAAABBBBBAAAA的形式。
[0027]圖3A、圖3B和圖3C示出在處理定向自組裝(DSA)材料的后續(xù)工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)300的頂視圖和側(cè)視圖。圖3A是示出在導(dǎo)致DSA材料轉(zhuǎn)變成自組裝狀態(tài)的處理之后定向自組裝(DSA)材料的變化的上-下視圖。圖3B是沿著圖3A的Y-Y’線的側(cè)視圖。圖3C是沿著圖3A的X-X’線的側(cè)視圖。注意的是，圖3A至圖3C旨在示出本申請(qǐng)中使用DSA材料的構(gòu)思，但不應(yīng)該被視為限于圖示的特定圖案。對(duì)定向自組裝(DSA)材料的處理可以包括退火。在一些實(shí)施例中，退火溫度的范圍可以是約100攝氏度至約450攝氏度。在一些實(shí)施例中，退火持續(xù)時(shí)間的范圍可以是約5分鐘至約一小時(shí)。作為對(duì)DSA材料的處理的結(jié)果，在不使用額外掩模的情況下DSA材料自身排列以形成有用特征，諸如線或其它結(jié)構(gòu)。處理后的DSA材料從毯覆層(參見(jiàn)圖2C的206)變成具有多個(gè)間隔區(qū)域308的多個(gè)DSA材料區(qū)域306。襯底302的頂表面和金屬互連線304被暴露于間隔區(qū)域308中。
[0028]圖4示出處理定向自組裝(DSA)材料之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)400的細(xì)節(jié)。結(jié)構(gòu)400包括半導(dǎo)體襯底402和形成在半導(dǎo)體襯底402上的金屬互連線404。多個(gè)DSA材料區(qū)域406位于襯底402和金屬互連線404上。間隔區(qū)域408位于各DSA材料區(qū)域406之間。盡管DSA材料區(qū)域406均具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，但各DSA材料區(qū)域的大小和位置具有隨機(jī)性。各DSA材料區(qū)域之間的間隔距離(interspacing distance) SI可以有所不同。在一些實(shí)施例中，間隔距離SI具有范圍是約20納米至約80納米。在一些實(shí)施例中，間隔距離SI具有范圍是約20納米至約40納米的標(biāo)準(zhǔn)偏差(1σ)。在一些實(shí)施例中，間隔距離SI具有約10納米的最小距離。在一些實(shí)施例中，間隔距離SI具有約100納米的最大距離。各DSA材料區(qū)域具有厚度Tl。在DSA材料區(qū)域的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，厚度Tl可以有所不同。在一些實(shí)施例中，各DSA材料區(qū)域具有范圍是約30納米至約50納米的平均厚度Tl。
[0029]圖5A、圖5B和圖5C示出在形成金屬蓋區(qū)域510的后續(xù)工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂視圖和側(cè)視圖。圖5A是示出在選擇性沉積金屬蓋區(qū)域之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)500的上-下視圖。圖5B是沿著圖5A的Y-Y’線的側(cè)視圖。圖5C是沿著圖5A的X-X’線的側(cè)視圖。選擇性沉積金屬蓋區(qū)域510，使得它們只粘附于金屬互連區(qū)域504，而沒(méi)有粘附于DSA材料區(qū)域506或半導(dǎo)體襯底502。各金屬蓋區(qū)域510的大小和位置具有隨機(jī)性。金屬蓋區(qū)域的定位和形狀取決于DSA材料的位置和形狀，形成DSA材料的一種“負(fù)”像，但是只選擇性粘附于金屬互連區(qū)域504。在實(shí)施例中，金屬蓋區(qū)域510可以包括釕，鉭，包括鈷、鎢和磷的合金(coWP)或其它合適的材料。
[0030]圖6A、圖6B和圖6C示出在去除DSA材料的后續(xù)工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)600的頂視圖和側(cè)視圖。圖6A是示出在去除DSA材料之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)600的上-下視圖。圖6B是沿著圖6A的Y-V線的側(cè)視圖。圖6C是沿著圖6A的X-X’線的側(cè)視圖。在一些實(shí)施例中，可以用溶劑去除DSA材料。在一些實(shí)施例中，溶劑可以包括環(huán)己酮或NMP(N-甲基吡咯烷酮)。
[0031]圖6D示出圖6C的額外細(xì)節(jié)。具體參照具有頂表面611和互連寬度Wl的金屬互連線604A，在其上形成有金屬蓋區(qū)域610A。金屬蓋區(qū)域610A在頂表面611上隨機(jī)取向，使得其部分橫跨頂表面611,但沒(méi)有完全橫跨頂表面611。在一些實(shí)施例中，金屬蓋區(qū)域610A具有蓋區(qū)域?qū)挾萕2，蓋區(qū)域?qū)挾萕2是金屬互連線604A的互連寬度Wl的約40%至約70%。在本發(fā)明的實(shí)施例中，金屬蓋區(qū)域?qū)挾萕2可以小于互連寬度W1。
[0032]圖7示出在去除定向自組裝(DSA)材料之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)700的細(xì)節(jié)。結(jié)構(gòu)700包括半導(dǎo)體襯底702和形成在半導(dǎo)體襯底702上的金屬互連線704。多個(gè)金屬蓋區(qū)域710位于金屬互連線704上。各金屬蓋區(qū)域710具有厚度T2。在一些實(shí)施例中，各金屬蓋區(qū)域710具有范圍在約30納米至約50納米的平均厚度T2。在金屬互連線704上方，金屬蓋間隔距離S2將各金屬蓋區(qū)域710分開(kāi)。在實(shí)施例中，金屬蓋間隔距離S2的范圍可以是約10納米至約100納米。因此，實(shí)施例可以具有以10納米的最小間隔距離隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域。實(shí)施例可以具有以100納米的最大間隔距離隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域。在實(shí)施例中，金屬蓋間隔距離S2可以具有約30納米至約50納米的間隔范圍的標(biāo)準(zhǔn)偏差(1σ)。
[0033]圖8A、圖8B和圖8C示出在沉積電介質(zhì)蓋層的后續(xù)工藝步驟之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂視圖和側(cè)視圖。圖8A是示出在沉積電介質(zhì)蓋層812之后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)800的上-下視圖。圖8B是沿著圖8A的Y-Y’線的側(cè)視圖。圖8C是沿著圖8A的X-X’線的側(cè)視圖。在一些實(shí)施例中，電介質(zhì)蓋層812由氮化硅組成。在一些實(shí)施例中，電介質(zhì)蓋層812由包括但不限于以下的材料組成:氟化S12 (FSG)，氫化碳氧化硅(SiCOH)，多孔SiCOH，硼-磷-硅酸鹽玻璃(BPSG)，氧化硅，倍半硅氧烷(silsesqu1xanes)，包括硅(Si)、碳(C)、氧(O)和/或氫(H)原子的碳(C)摻雜的氧化物(即，有機(jī)娃酸鹽)，熱固性聚芳醚(polyarylene ethers),SiLK (從陶氏化學(xué)公司(Dow Chemical Corporat1n)可得到的聚芳醚)，JSR(從JSR公司可得到的含旋涂碳-硅的聚合物材料)，其它低電介質(zhì)常數(shù)(〈3.9)材料或它們的層。
[0034]圖9是表明本發(fā)明的實(shí)施例的工藝步驟的流程圖900。在工藝步驟950中，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上沉積定向自組裝(DSA)材料(參見(jiàn)圖2B中的206)。在工藝步驟952中，執(zhí)行DSA處理，以使得DSA材料自組裝。所述處理可以包括退火。在工藝步驟954中，形成金屬蓋區(qū)域(參見(jiàn)圖5B的510)。在工藝步驟956中，去除DSA材料(參見(jiàn)圖6B的600)。在工藝步驟958中，沉積電介質(zhì)蓋層(參見(jiàn)圖8B的812)。
[0035]電遷移和時(shí)間相關(guān)的電介質(zhì)擊穿(TDDB)是可能損害集成電路(IC)的可靠性的兩個(gè)因素。沉積在互連線上的金屬蓋層可以減少電遷移效應(yīng)。然而，沉積金屬蓋層可能不利地影響TDDB。盡管金屬蓋沉積旨在是選擇性的，但一些金屬顆粒會(huì)沉積到金屬互連線之間，從而導(dǎo)致早的TDDB失效。
[0036]本發(fā)明的實(shí)施例減輕了電遷移和TDDB之間的內(nèi)在折衷。在金屬互連線(通常是銅(Cu))上，以比臨界長(zhǎng)度(針對(duì)短長(zhǎng)度效應(yīng))小的金屬蓋片段之間的間隔距離(interspacedistance)形成隨機(jī)圖案化的金屬蓋層。由于Cu/金屬蓋界面的擴(kuò)散性低于Cu/電介質(zhì)蓋界面的擴(kuò)散性，因此具有金屬蓋的區(qū)域用作擴(kuò)散勢(shì)壘。因?yàn)槭请S機(jī)圖案化，所以金屬蓋密度大大減小，從而降低了 TDDB失效的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)仍然針對(duì)電遷移進(jìn)行保護(hù)。
[0037]本發(fā)明的實(shí)施例利用了形式為jXLb = C的Blech等式，其中，j是電流密度；Lb是導(dǎo)體的Blech長(zhǎng)度；C是取決于材料性質(zhì)和溫度的常數(shù)。
[0038]Blech等式指示了在某些電流密度下存在臨界長(zhǎng)度Lb。如果導(dǎo)體比該臨界長(zhǎng)度短，則作為在電遷移感應(yīng)的離子流和向后離子擴(kuò)散之間將形成動(dòng)態(tài)平衡的事實(shí)的結(jié)果，將不會(huì)出現(xiàn)失效。因此，只要間隔距離S2小于長(zhǎng)度Lb，金屬蓋區(qū)域的隨機(jī)圖案(例如，如圖7中所示)用于防止電遷移。在實(shí)施例中，Lb的范圍是約5微米至約10微米，因此，至少比間隔距離S2大一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例中的減小的金屬蓋密度同時(shí)減輕了電遷移和TDDB。此外，使用DSA材料形成金屬蓋圖案排除了額外的光刻和掩模步驟，從而節(jié)省了制造工藝的成本和復(fù)雜度。
[0039]盡管已經(jīng)針對(duì)某個(gè)或某些優(yōu)選實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員在閱讀和理解本說(shuō)明書(shū)和附圖后將想到某些等同的變化形式和修改形式。具體地針對(duì)上述組件(組裝件、裝置、電路等)執(zhí)行的各種功能，除非另外指明，否則用于描述這種組件的術(shù)語(yǔ)(包括對(duì)“部件”的參考)旨在對(duì)應(yīng)于執(zhí)行所述組件的特定功能(即，功能等同)的任何組件，即使在結(jié)構(gòu)上不等同于執(zhí)行本文圖示的本發(fā)明的示例性實(shí)施例中的功能的公開(kāi)結(jié)構(gòu)。另外，雖然可能是針對(duì)數(shù)個(gè)實(shí)施例中的唯一一個(gè)公開(kāi)了本發(fā)明的特定特征，但這種特征可以與其它實(shí)施例的一個(gè)或更多個(gè)特征進(jìn)行組合，如可能任何給定或特定應(yīng)用期望的且對(duì)其有利的。
【權(quán)利要求】
1.一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括: 在多個(gè)金屬互連區(qū)域上沉積定向自組裝(DSA)材料； 處理DSA材料以將所述DSA材料置于自組裝狀態(tài)； 在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)金屬蓋區(qū)域； 去除所述DSA材料； 在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上沉積電介質(zhì)蓋層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)金屬蓋區(qū)域包括:以范圍是約20納米至約80納米的間隔距離形成隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)金屬蓋區(qū)域包括:以范圍是約20納米至約40納米的間隔距離的標(biāo)準(zhǔn)偏差形成隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)金屬蓋區(qū)域包括:以10納米的最小間隔距離形成隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)金屬蓋區(qū)域包括:以100納米的最大間隔距離形成隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用包含環(huán)己酮的溶劑執(zhí)行去除所述DSA材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用包含N-甲基吡咯烷酮的溶劑執(zhí)行去除所述DSA材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)金屬蓋區(qū)域包括形成包括合金的金屬區(qū)域，所述合金包括鈷、鎢和磷。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成多個(gè)金屬蓋區(qū)域包括形成包括釕的金屬區(qū)域。
10.一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括: 在襯底上形成隨機(jī)取向的材料，其中，所述襯底具有至少一個(gè)互連區(qū)域，并且其中，所述隨機(jī)取向的材料包括多條隨機(jī)線，在相鄰隨機(jī)線之間有間隔； 在相鄰隨機(jī)線的間隔中和所述互連區(qū)域上方，形成金屬蓋區(qū)域； 去除所述隨機(jī)取向的材料； 在所述金屬蓋區(qū)域和所述互連區(qū)域上方，形成電介質(zhì)蓋層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中至少一個(gè)互連區(qū)域具有互連寬度，其中，形成金屬蓋區(qū)域包括形成比所述互連寬度小的金屬蓋區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括在范圍是約100攝氏度至約450攝氏度的溫度下通過(guò)退火來(lái)處理所述隨機(jī)取向的材料。
13.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括: 半導(dǎo)體襯底； 金屬互連區(qū)域，形成在所述半導(dǎo)體襯底上； 多個(gè)隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域，設(shè)置在所述金屬互連區(qū)域上； 電介質(zhì)蓋層，設(shè)置在所述金屬互連區(qū)域和所述多個(gè)隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域具有約10納米至約100納米的間隔范圍。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域具有約30納米至約50納米的間隔范圍的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域包括釕。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域包括鉭。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域包括鈷。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述金屬互連區(qū)域包括頂表面和互連寬度，其中所述多個(gè)隨機(jī)布置的金屬蓋區(qū)域中的至少一個(gè)金屬蓋區(qū)域部分地橫跨頂表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述金屬蓋區(qū)域的蓋區(qū)域?qū)挾仁撬龌ミB寬度的約40%至約70%。
【文檔編號(hào)】H01L23/522GK104347493SQ201410365965
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】R·G·菲立皮, E·卡爾塔利奧古魯, 李偉健, 王平川, 張麗娟 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司