[发明专利]在铜基导电结构上形成石墨衬垫及/或顶盖层的方法

权利要求书

1.一种方法，包括：

在绝缘材料层中形成沟槽/通孔；

至少在该沟槽/通孔中形成石墨衬垫层；

在该石墨衬垫层上形成铜基晶种层；

在该铜基晶种层上沉积块材铜基材料以使其填满溢出该沟槽/通孔；以及

实行至少一化学机械研磨制程以至少移除位于该沟槽/通孔之外的该块材铜基材料以及该铜基晶种层的超出量，从而定义铜基导电结构，该铜基导电结构具有设于该铜基导电结构及该绝缘材料层之间的石墨衬垫层。

2.如权利要求1所述的方法，还包括在该铜基导电结构的上表面上形成石墨顶盖层。

3.如权利要求1所述的方法，其中，在形成石墨衬垫层之前，该方法还包括在该绝缘材料层上方和该沟槽/通孔中形成障壁衬垫层，且其中，形成该石墨衬垫层的步骤包括在该沟槽/通孔中的该障壁衬垫层上形成该石墨衬垫层。

4.如权利要求3所述的方法，其中，该障壁衬垫层是由钽、氮化钽或钌的其中一个所组成。

5.如权利要求1所述的方法，其中，形成该石墨衬垫层的步骤包括实行旋涂制程或喷涂制程以沉积石墨胶体，以至少在该沟槽/通孔中形成该石墨衬垫层。

6.一种方法，包括：

在绝缘材料层中形成沟槽/通孔；

在该铜基晶种层上方沉积铜基材料以使其填满溢出该沟槽/通孔；

实行至少一化学机械研磨制程以至少移除位于该沟槽/通孔之外的该铜基材料的超出量，从而定义铜基导电结构；以及

实行选择性石墨沉积制程以在该铜基导电结构的上表面上形成石墨顶盖层。

7.如权利要求6所述的方法，其中，在沉积该铜基材料之前，该方法还包括在该绝缘材料层上方和该沟槽/通孔中形成障壁衬垫层，且其中，沉积该铜基材料的步骤包括在该沟槽/通孔中的该障壁衬垫层上沉积该铜基材料。

8.如权利要求7所述的方法，其中，该障壁衬垫层是由钽、氮化钽或钌的其中一个所组成。

9.如权利要求7所述的方法，其中，该实行选择性石墨沉积制程的步骤还包括在该导电铜基结构以及该障壁层之间的接口形成石磨衬垫层。

10.如权利要求6所述的方法，其中，该选择性石墨沉积制程是在包括甲烷的制程环境中以在700到1000℃的范围内的温度来实行。

11.如权利要求6所述的方法，其中，该选择性石墨沉积制程是电浆加强化学气相沉积制程或是在300到400℃的范围内的温度实行的高速热/激光退火制程。

12.一种方法，包括：

在绝缘材料层中形成沟槽/通孔；

在该绝缘材料层上方及该沟槽/通孔内形成障壁衬垫层；

在该障壁衬垫层上方沉积铜基材料以使该铜基材料填满溢出该沟槽/通孔；

实行至少一化学机械研磨制程以至少移除位于该沟槽/通孔之外的该铜基材料的超出量，从而定义铜基导电结构；以及

实行选择性石墨沉积制程以在该铜基导电结构的上表面上形成石墨顶盖层以及在该导电铜基结构以及该障壁衬垫层之间的接口形成石磨衬垫层。

13.如权利要求12所述的方法，其中，该障壁衬垫层是由钽、氮化钽或钌的其中一个所组成。

14.如权利要求12所述的方法，其中，该选择性石墨沉积制程是在包括甲烷的制程环境中以在700到1000℃的范围内的温度来实行。

15.如权利要求12所述的方法，其中，该选择性石墨沉积制程是电浆加强化学气相沉积制程或是在300到400℃的范围内的温度实行的高速热/激光退火制程。

16.一种装置，包括：

绝缘材料层；

铜基导电结构，设在该绝缘材料层内的沟槽/通孔之中；以及

石磨衬垫层，设在该铜基导电结构以及该绝缘材料层之间。

17.如权利要求16所述的装置，其中，该石磨衬垫层是设在该绝缘材料层上。

18.如权利要求16所述的装置，还包括石墨顶盖层，其设在该铜基导电结构的上表面上。