An epitaxial barrier material provides not only a unique growth medium for
growing single crystal structures of elemental metal thereon, but also
provides an effective diffusion barrier at extremely thin thicknesses
against migration of atoms from the metallization layer into an adjacent
semiconductor substrate or low dielectric insulation layer. This invention
is particularly advantageous for forming single crystal, transition metal
conductor lines, contacts, filled trenches, and/or via plugs, and
especially conductor structures based on transition metals of copper,
silver, gold, or platinum. These metals are highly attractive for
interconnect strategies on account of there respective low resistivity and
high reliability characteristics. Processes for making the barrier film in
a semiconductor device are also covered. The capability to use copper
interconnect strategies coupled with the proviso of an extremely thin
barrier film makes possible a significant increase in the component
density and a corresponding reduction in the number of layers in large
scale integrated circuits, as well as improved performance.
Um material epitaxial da barreira fornece não somente um meio original do crescimento crescendo únicas estruturas de cristal do metal elemental thereon, mas fornece também uma barreira de difusão eficaz em espessuras extremamente finas de encontro à migração dos átomos da camada do metallization em uma carcaça adjacente do semicondutor ou em uma camada dieléctrica baixa da isolação. Esta invenção é particularmente vantajosa para dar forma ao único cristal, condutor do metal da transição alinha, os contatos, trincheiras enchidas, e/ou através dos plugues, e especial das estruturas do condutor baseadas em metais da transição do cobre, da prata, do ouro, ou da platina. Estes metais são altamente atrativos para estratégias do interconnect no cliente do resistivity baixo lá respectivo e de características elevadas da confiabilidade. Os processos para fazer a película da barreira em um dispositivo de semicondutor são cobertos também. A potencialidade para usar as estratégias de cobre do interconnect acopladas com o proviso dos makes extremamente finos de uma película da barreira possíveis um aumento significativo na densidade componente e uma redução correspondente no número das camadas em circuitos integrados de escala grande, as.well.as o desempenho melhorado.
