铜源试剂组合物,及其制造和用于微电子设备结构的方法

专利名称：铜源试剂组合物,及其制造和用于微电子设备结构的方法
背景技术：
在微电子芯片制造的应用中，许多半导体设备制造商采用铜金属化。铜互连为芯片制造商提供了许多优点，包括提高电路速度，改进性能并减少电磁效应。利用铜基薄膜，可形成半导体集成电路中任何一层或多层金属层(例如，体层和/或籽晶层)。另外，低阻抗、低接触电阻以及降低的RC时间延迟使铜特别适合用于超大规模集成(VLSI)装置的金属化。
为了防止铜层与集成电路其它部分相互作用带来的有害影响，通常和铜层一起使用阻挡层。可采用各式各样阻挡材料中的任一种，包括含金属、金属氮化物或金属硅化物的材料。阻挡材料的实例包括，氮化钛、硅化钛、氮化钽、硅化钽、氮化钨、硅化钨以及硅掺杂的金属氮化物。在阻挡层形成后，在该阻挡层上沉积铜。最初的铜沉积物可起电化学或CVD籽晶层的作用，例如，粘合剂、传导籽晶层，随后进行铜的电化学镀或CVD，例如用来完成薄膜互连。作为选择，可采用铜沉积充分沉积需要量的铜。
实际应用中，用于金属化组合物的铜CVD前体在室温下应当保持稳定，并在汽化温度(例如，有效蒸发该前体所需的温度)下不应当分解。但同时，为了在受热衬底表面上形成高纯度Cu膜，前体在高温下必须分解。满足这些参数需要细致平衡，因为汽化温度和膜生长温度之间的差异一般非常小(～100℃)。
通过使用二齿中性路易斯碱配体，例如烯酮(ene-one)，能实现合适的热稳定性。以此方式，能“规则调整”两个配位位置的结合。另外，和单配位基络合物相比，螯合络合物通常呈现更好的稳定性。
铜的化学气相沉积(CVD)为金属化提供均匀的镀层。液体CVD前体能直接供应，或将这些前体的液体注射到CVD汽化器单元中。通过容积计量，能获得准确和精确的供应速率，使得在VLSI设备制造中，CVD金属化得到再现。
当前，仅能获得少数几种液体铜前体。它们包括(hfac)Cu(MHY)、(hfac)Cu(3-己炔)、(hfac)Cu(DMCOD)和(hfac)Cu(VTMS)，其中，hfac＝1，1，1，5，5，5-六氟乙酰丙酮(hexafluoroacetylacetonato)，MHY＝2-甲基-1-己烯-3-炔，DMCOD＝二甲基环辛二烯，VTMS＝乙烯基三甲硅烷。但是，已经开始有与全氟-β-双酮有关的配体例如hfac的忧虑，因为氟能在衬底表面上反应形成CuF2薄界面层，导致该衬底上Cu膜的粘合性低下且接触电阻高。因此，非常需要氟含量减少或无氟的铜CVD前体。本发明提供新(β-双酮)CuL前体(其中L是该(β-双酮)CuL络合物中的配位配体)，其降低和/或消除了Cu薄膜CVD中所用络合物的氟含量。
另外，为了获得可再现的膜生长方法，极需要液体前体。迄今，仅几种(hfac)CuL络合物是满足CVD前体要求的液体。由固体前体制备的有机溶液，为增加用于不同目的的该前体的可获得性提供了重要机会。然而，众所周知，(hfac)CuL络合物溶液呈现不良的稳定性。例如，(hfac)Cu(MHY)的50％醚溶液，室温下几天就分解了，而其纯净前体可至少稳定6个月。因此，明显需要持续开发可靠的液体源材料(纯净的或处于热稳定的化学溶液中)，用于铜Cu薄膜的CVD。本发明提供新的稳定的(hfac)CuL前体组合物及溶液。
如前述，众所周知，例如在CVD反应器中使用各种铜前体，以在半导体集成电路中产生铜互连。美国专利5,085,731；5,098,516；5,144,049和5,322,712提供了实例；并且这些专利中的引用文献提供这类前体的额外实例。非常需要制造铜的新且有用的组合物及方法，其对这些已知组合物作出改进、或为其提供代用品。
适于大规模集成电路制造的铜CVD工艺对电子工业极具价值。为此，铜CVD一般用于两个目的(1)沉积作为电镀工艺电镀覆基础(“籽晶”)的导电薄膜层；和(2)铜互连的完全填充式沉积、特征和多级结构。
因此，在该技术领域需要新的且改良的铜前体，用于集成电路和其它微电子设备结构的制造中使用例如CVD、等离子体辅助CVD等技术进行的金属化。另外，改良的汽化可产生大大改进的沉积工艺。
因此，本发明的一个目的是提供新的铜前体和配方。
本发明的另一目的是在集成电路和其它微电子设备结构制造中提供形成铜的方法。
本发明的再一目的是为形成互连和其它集成设备结构提供克服了现有技术的缺陷和局限的金属化工艺，即，稳妥制造。
本发明的再一目的是提供通过利用这些新铜前体和溶液组合物的有机金属化学气相沉积(MOCVD)在衬底上金属化或形成含铜薄膜的方法。
由以下公布和所附权利要求书，将更加彻底地明确本发明的其它目的和优点。
在大的层面上来讲，本发明涉及新(β-双酮)CuL前体，其热稳定性提高、氟含量降低(相对于各种相应的商品铜源试剂)，并具有用于铜薄膜(即沉积厚度少于约1000μm的铜)化学气相沉积(CVD)的实用性。
另一方面，本发明涉及(β-双酮)CuL络合物的合成方法，该方法包括在所需路易斯碱配体L存在下，将Cu2O与相应的(β-双酮)H反应，获得较现有商品铜MOCVD前体热稳定性增加和/或氟含量降低的络合物。
在另一实施方案中，本发明涉及部分氟化或未氟化的β-双酮，例如tfac、tfdac和thd。
在一个具体方面上，本发明提供一种CVD方法，该方法使用前述铜前体，该前体的形式可择一地为纯液体以及这类固体和液体前体的溶液组合物，该方法用于铜金属化或用于形成铜籽晶层，其例如通过直接液体注射和汽化进行。汽化可经加热、声学、超声或喷雾法进行。
本发明还涉及新的稳定(hfac)CuL前体，并涉及含铜薄膜的化学气相沉积所用的稳定溶液。
本发明的另一方面涉及在衬底上形成镀覆基础“籽晶”层的方法，该“籽晶层”用于随后的电镀，该方法包括，通过使用液相铜前体的液体供应CVD，在衬底上沉积含铜材料层，从而形成含铜材料层作为导电镀覆基础籽晶层，该铜前体在液体供应工艺温度下是热稳定的。
本发明的再一方面涉及微电子设备结构，该结构包含，一个衬底，在该衬底上有化学气相沉积的铜镀覆基础籽晶层，其中，已经使用液相铜前体形成了该铜镀覆基础籽晶层，该液相铜前体在液体供应温度(在该温度，前体液体被汽化形成相应的前体蒸气)是热稳定的，但其在化学气相沉积条件温度时容易分解，使得在与该前体蒸气接触的衬底上产生含铜膜。
本发明的再一方面涉及微电子设备结构的完全填充铜金属化方法，该方法包括，在该微电子设备结构上铜金属化的液体供应化学气相沉积。
在更进一步的方面，本发明涉及(β-双酮)CuL络合物的合成方法，该方法是在路易斯碱配体L存在下，通过将Cu2O与相应的(β-双酮)H反应，获得较现有商品铜前体热稳定性增加和/或氟含量降低的络合物。
在具体组成方面，本发明涉及(β-双酮)CuL络合物，其选自如下的组式I前体 (式I)其中，R’和R”相同或不同，并独立地选自由C1-C8非环烷基、芳基、氟芳基、C1-C8氟烷基、C3-C6环烷基及C3-C6氟环烷基组成的组；并且L是中性路易斯碱配体，其选自由(i)烯烃，(ii)炔烃，(iii)硅和(iv)含硫、氧和/或氮的有机配体组成的组；(b)式II前体 式(II)其中R1、R2、R3、R4和R5可相同或不同，并独立地选自由H、芳基、氟芳基、C1-C8非环烷基、C1-C8氟烷基或C3-C6环烷基组成的组，并且n为0、1、2或3。键合方式可以是分子间的或分子内的。
本发明的另一方面涉及在衬底上形成含铜材料的方法，其包括汽化铜前体组合物以形成前体蒸气，以及使该前体蒸气与衬底接触，以在衬底上形成含铜材料，其中该铜前体组合物包含选自以下一组的至少一种前体(a)式I前体 (式I)其中，R’和R”相同或不同，并独立地选自由C1-C8非环烷基、芳基、氟芳基、C1-C8氟烷基、C3-C6环烷基及C3-C6氟环烷基组成的组；并且L是中性路易斯碱配体，其选自由(i)烯烃，(二烯)，(ii)炔烃，(iii)硅和(iv)含硫、氧和/或氮的有机配体组成的组；(b)式II前体 式(II)其中R1、R2、R3、R4和R5可相同或不同，并独立地选自由H、芳基、氟芳基、C1-C8非环烷基、C1-C8氟烷基或C3-C6环烷基组成的组，并且n为0、1、2或3。
从以下的公开和所附权利要求书中，会更加明显地看出本发明的其它方面及特征。
图2是(hfac)Cu(5-己烯-2-酮)的X-射线单晶衍射分析。
图3是两个呈现近邻相互作用的(hfac)Cu(5-己烯-2-酮)单体的X-射线单晶衍射分析。
发明详述及其优选实施方案本发明提供铜沉积中使用的新的铜前体。
在一个方面，本发明提供新的(β-双酮)CuL前体，与现有技术中商用相应铜前体相比，其减少或消除了氟含量。本发明的这些前体具有在铜薄膜的化学气相沉积形成中的实用性。
一类这种(β-双酮)前体具有下式 (式I)其中，R’和R”相同或不同，并独立地选自由C1-C8非环烷基、芳基、氟芳基、C1-C8氟烷基、C3-C6环烷基及C3-C6氟环烷基组成的组；并且L是中性路易斯碱配体，其选自由(i)烯烃，(ii)炔烃，(iii)硅和(iv)含硫、氧和/或氮的有机配体组成的组。
在优选方面，式I络合物具有0-6个氟原子，更优选减少氟原子数。在最优选方面，这些络合物不含氟原子。
通过使Cu2O与相应的(β-双酮)H在路易斯碱配体L的存在下反应，容易合成(β-双酮)CuL形式的络合物，如反应式I所示(反应式I)
本发明的另一类铜前体试剂具有改进的稳定性，具有通式(hfac)CuL，即 式(II)其中R1、R2、R3和R4可相同或不同，并独立地选自由H、芳基、氟芳基、C1-C8非环烷基、C1-C8氟烷基或C3-C6环烷基组成的组，并且n为0、1、2或3。
式II络合物的合成是通过使Cu2O与hfacH在路易斯碱配体存在下反应，其如以下反应式所示(反应式II)可以以液体(可直接使用的)或固体(其可以以溶液组合物使用，该溶液组合物通过在能提供长期稳定性的合适溶剂介质中溶解固体前体而形成)提供式I和II的络合物。
在一个实施方案中，本发明提供了包含式I和/或II络合物的液体组合物，其中L为中性路易斯碱配体，例如烯-酮、炔-酮、炔-炔、烯-胺和烯-亚胺，并且该络合物是液相材料，或为已经溶解在合适的稳定化溶剂介质中的固体。所选溶剂优选具有稳定该组合物的弱供体能力。该溶剂例如可以是烯烃，如1-己烯或环己烯。溶液中该前体的百分比可为该溶液总重量的1-99.99重量％范围。
在另一实施方案中，本发明提供包含式I和/或II络合物的溶剂组合物，其中该溶剂可例如选自，烃类如戊烷、己烷、庚烷、辛烷等，或者醚类如乙醚或四氢呋喃(THF)，或芳烃类(aryls)如为增强前体组合物稳定性而与烯烃或/和炔烃结合的甲苯。用于溶液中的前体最初可为固体，例如在溶液中会进一步稳定的热稳定性固体。溶液中该前体的百分比可为该溶液总重量的0.1-99.99重量％范围。
在一个具体实施方案中，本发明提供CVD方法，该方法使用一种或多种式I和/或II的前体材料，例如其为纯液体前体或为稳定的溶液组合物，例如经液体注射或直接汽化，用于铜金属化或形成铜籽晶层。
关于随后的讨论，以下美国专利或专利申请的公开内容在此全部引作参考。
以Thomas H.Baum等人的名义在1997年4月8日递交的美国专利申请08/835,768号；以Robin A.Gardiner等人的名义在1995年6月7日递交的美国专利申请08/484,654号；以Robin A Gardiner等人的名义在1995年3月31日递交的美国专利申请08/414,504号；以Peter S.Kirlin等人的名义在1994年7月25日递交的美国专利申请08/280,143号；以相同姓名在1992年8月7日递交的美国专利申请07/927,134号；以Peter S.Kirlin等人的名义在1991年12月13日递交的美国专利申请07/807,807号，现在颁布为美国专利5,204,314号；以Peter S.Kirlin等人的名义在1994年1月15递交的美国专利申请08/181,800号，现在颁布为美国专利5,453,494号；以Peter S.Kirlin等人的名义在1992年7月22日递交的美国专利申请07/918,141号，现在颁布为美国专利5,280,012号；1990年11月19日递交的美国专利申请07/615,303号；以Peter S.Kirlin等人的名义在1990年9月12日递交的美国专利申请07/581,631号，现在颁布为美国专利5,225,561号；和以Peter S.Kirlin等人的名义在1990年7月6日递交的美国专利申请07/549,389号。
通常，可配制本发明的铜前体组合物，使其含有这里公开的任何适当组分、由这里公开的任何适当组分组成、或基本上由这里公开的任何适当组分组成，并且可以另外地或选择地配制本发明的这些铜前体组合物，使得没有或基本没有现有技术配方所教导的任何必要组分，这些组分对完成和实现以下本发明的目的和任务而言，不是必需的。
本发明的组合物在许多应用中有用。例如，这些组合物可用于半导体集成电路中形成铜互连线。要形成这样的集成电路，在衬底上和/或在该衬底内部，半导体衬底可能有许多介电层和导电层。
本文所用的半导体衬底可以包括，裸露衬底或其上形成任意数量层的衬底。
通常可在该半导体衬底上形成含铜层，供含多级设备的第一、第二、第三或后继的金属化层中使用。这样的铜层通常用于需低电阻和/或高速电路路径的电路位置中。如上文所述，在半导体衬底上形成铜层之前，可在该衬底上形成阻挡层，而该阻挡层接着被该铜层或铜“籽晶”层包覆。
通过使用CVD系统，可在晶片或其它衬底上沉积本发明的铜前体组合物。有机金属化学蒸气沉积(MOCVD)系统可用于这类目的，这样的系统在半导体制造领域是公知的。优选的MOCVD系统包括低压CVD系统。
然而，本发明的组合物并不限于与前述低压CVD沉积设备一起使用，也可以使用其它CVD设备，例如PECVD设备或其它沉积设备。
可以用各种方式将本发明组合物供应到CVD反应器中。例如，可使用液体供应系统。这样的系统通常包括使用液体MFC(质量流量控制器)。可采用的一种示例液体系统是ADCS Sparta 150液体供应系统(可从位于Danbury，CT的ATMI，Inc.，购买到)。
液体供应系统通常计量以液体形式供应到CVD工艺设备的前体组合物的所需流速。在该工艺设备的箱体中或在其上游，可使用汽化器汽化该液体。这样的汽化器可以采用热能加热、声学、超声和高流量喷雾器。液体供应系统的进一步描述包含在美国专利5,204,314；5,362,328；5,536,323和5,711,816中，其全部公开内容在这里明确引作参考。
在使用液体供应的本发明实践中，如果在环境条件下铜前体的种类为固态，则可以在相容溶剂介质中将其溶解或悬浮，其更详尽描述见于1998年10月13日颁发给“化学气相沉积用前体组合物，及含有它们的耐配体交换的金属-有机前体溶液”的美国专利第5,820,664号，其全部公开内容在此引为参考。
可以用本领域已知的任何化学气相沉积系统沉积本发明的前体。优选的液体供应MOCVD系统描述于1993年4月20日颁发给“以蒸气形式向CVD反应器中供应非挥发性试剂的方法”的美国专利5,204,314号中，其全部公开内容在此引为参考。
这里公开的组合物，其应用不限于液体供应系统，任何方法，只要其足以将该组合物供应到工艺设备中，都是可使人满意的方法。因此，例如可以使用以起泡器为基础的供应系统，但这不是优选的。在这样的系统中，将惰性载体气体鼓泡经过该前体组合物(一般为其熔点之上的液态)。所得气体被该组合物的蒸气全部或部分饱和，将其提供给CVD设备。
采用本发明组合物的化学气相沉积，可使用大不相同的CVD工艺条件。典型的液体供应MOCVD工艺条件可包括，衬底温度范围为160-300℃，更典型的是约170℃-约250℃；汽化器温度范围可为约50℃-约150℃，更典型的是约60℃-约100℃；压力范围通常为约0.05托-约20托(且最优选约0.1-约5托)，更典型的范围是约0.2-约0.5托；以及在温度接近汽化器同样温度时，氦或氩的惰性气体流量为约25-750sccm(且最优选约50-约200sccm)。在有些情形下，可引入共反应物(即，形成气体的水、醇或氢)，以促进膜生长过程。
包括合成新(β-双酮)CuL络合物的以下合成实施例代表了本发明的具体方面，而它们不是要照此限定本发明或权利要求的范围，其中，β-双酮＝1，1，1-三氟-5，5-二甲基-2，4-己烷二酮(tfdac)、1，1，1-三氟-2，4-己烷二酮(tfac)、或1，1，1，5，5，5-六氟-2，4-己烷二酮(hfac)；L＝二甲基二乙烯基硅烷(DMDVS)或2-甲基-1-己烯-3-炔(MHY)。在稳定的氮气流下完成以下每个普通反应。
图2是本发明(hfac)Cu(5-己烯-2-酮)络合物的X-射线单晶衍射分析。X-射线单晶衍射结构测定确实显示，本发明(hfac)Cu(5-己烯-2-酮)络合物是单核形式的。
图3进一步证实，本材料处于固相时的优越稳定性应部分归功于，一分子该络合物的L基团提供的酮基与第二分子该络合物的Cu原子之间的相互作用。两个原子之间的相互作用赋予该络合物处于固相时额外的稳定性。
对本领域的普通技术人员而言，根据这里所公开的内容，本发明的其它实施方案会显而易见。例如，可有利地采取添加稳定剂、水、hfac水合物或其它共反应物的方案。
液体供应法获得可再现的膜生长和均匀的沉积速率。可采用液体供应和闪蒸法的结合方法，举例来说，使用一台LDS300液体供应和汽化单元装置(可从位于Danbury，CT的ATMI，Inc.，购买到)，使得能按体积供应低挥发性材料，导致没有前体热分解的可再现迁移和沉积。这两方面的考虑都是提供可商业化的铜MOCVD工艺所必需的。
沉积具有有用的电性能(低电阻)及对阻挡层(例如由TiN或TaN形成的)粘着性良好的铜薄膜，这也是本发明方法及前体所提供的。仅通过CVD技术，可实用地获得该沉积膜的保形性，由此，提供了实现“完全填充”铜金属化的一种途径。如这里所公开的，该液体供应法包括“闪蒸”汽化和利用铜前体化学性质，其使下一代设备几何形状和尺寸能够实现，例如，获得0.13微米线宽度且纵横比为4-8∶1的保形垂直互连。这些关键尺寸互连的保形沉积不能用现有的物理沉积方法实现。因此，本发明方法能为下一代设备提供一种可行途径，并体现本领域的实质性进步。另外，改进的粘着性和低接触电阻是超越现有技术其它改进方面。
本发明的铜前体可用于各种CVD工艺，这些工艺用于通过液体注射或直接汽化的铜金属化或铜籽晶层形成。
本发明还能实现铜电镀基础“籽晶”层的液体供应CVD。使用热稳定的铜前体，例如本发明式II的前体，为铜CVD提供了明显的优点，尤其是对于沉积镀覆基础层而言。由于该前体增强的热稳定性，而没有必要添加稳定该化合物的添加剂。另外，该前体的热稳定性使液体供应技术用于获得可再现的膜生长及均匀的沉积速率。液体供应和增强的热稳定性的结合使低挥发性材料将按体积输送，导致了可重现的迁移和沉积。
这样，此方法产生了保形的、具有良好电性能并对阻挡层有高粘着性的薄膜，从而能将电镀技术扩展到下一代设备的几何形状和尺寸上，例如具有0.13微米线宽度且纵横比为4-8∶1通路的保角镀覆基础。
尽管这里引用具体特征和示例性实施方案描述本发明，但要认识到，本发明的应用不限于此，而应当扩展并包含其它特征、改进和替换实施方案，基于这里的公开和示例教导，本领域的普通技术人员会容易地获得这些扩展内容。因此，以下的权利要求应当被理解并解释为，在其精神和范围内，包括了全部这些特征、改进和替换实施方案。
权利要求
1.一种铜源试剂组合物，包含选自以下一组的至少一种铜前体(a)具有下式的铜络合物 (式I)其中，R’、R”相同或不同，并独立地选自由C1-C8非环烷基、芳基、氟芳基、C1-C8氟烷基，或C3-C6环烷基，和C3-C6环烷基及C3-C6氟环烷基组成的组；并且L是中性路易斯碱配体，其选自由(i)烯烃，(ii)炔烃，(iii)硅和(iv)含硫、氧和/或氮的有机配体组成的组；和(b)下式铜络合物 式(II)其中R1、R2、R3、R4和R5可相同或不同，并独立地选自由H、芳基、氟芳基、C1-C8非环烷基、C1-C8氟烷基或C3-C6环烷基组成的组，并且n为0、1、2或3。
2.根据权利要求1的组合物，其中，该前体包括下式的铜络合物 (式I)其中R’、R”相同或不同，并独立地选自由C1-C8非环烷基、芳基、氟芳基、C1-C8氟烷基，或C3-C6环烷基，和C3-C6环烷基及C3-C6氟环烷基组成的组；并且L是中性路易斯碱配体，其选自由(i)烯烃，(ii)炔烃，(iii)硅和(iv)含硫、氧和/或氮的有机配体组成的组。
3.根据权利要求1的组合物，其中氟原子的总数为0-6个。
4.根据权利要求1的组合物，其中氟原子的总数为0-5个。
5.根据权利要求1的组合物，其中氟原子的总数为0-4个。
6.根据权利要求1的组合物，其中氟原子的总数为0-3个。
7.根据权利要求1的组合物，其中氟原子的总数为0-2个。
8.根据权利要求1的组合物，其中氟原子的总数为1个。
9.根据权利要求1的组合物，其中氟原子的总数为0个。
10.根据权利要求1的组合物，其实质上不含氟。
11.根据权利要求1的组合物，其中该前体包括下式的铜络合物 (式II)其中R1、R2、R3和R4可相同或不同，并独立地选自由H、芳基、氟芳基、C1-C8非环烷基、C1-C8氟烷基或C3-C6环烷基组成的组，并且n为0、1、2或3。
12.一种制铜方法，所述方法包括，蒸发含铜前体的组合物，该铜前体选自下面的组(a)具有下式的铜络合物 (式I)其中，R’、R”相同或不同，并独立地选自由C1-C8非环烷基、芳基、氟芳基、C1-C8氟烷基、C3-C6环烷基和C3-C6氟环烷基组成的组；并且L是中性路易斯碱配体，其选自由(i)烯烃，(ii)炔烃，(iii)硅和(iv)含硫、氧和/或氮的有机配体组成的组；和(b)下式铜络合物 (式II)其中R1、R2、R3和R4可相同或不同，并选自由H、芳基、氟芳基、C1-C8非环烷基、C1-C8氟烷基或C3-C6环烷基组成的组，并且n为0、1、2或3。
13.通过将包含铜前体的一种组合物进行CVD所产生的铜，该前体选自以下的组(a)具有下式的铜络合物 (式I)其中，R’、R”相同或不同，并独立地选自由C1-C8非环烷基、芳基、氟芳基、C1-C8氟烷基、C3-C6环烷基和C3-C6氟环烷基组成的组；并且L是中性路易斯碱配体，其选自由(i)烯烃，(ii)炔烃，(iii)硅和(iv)含硫、氧和/或氮的有机配体组成的组；和(b)下式铜络合物 (式II)其中R1、R2、R3和R4可相同或不同，并独立地选自由H、芳基、氟芳基、C1-C8非环烷基、C1-C8氟烷基或C3-C6环烷基组成的组，并且n为0、1、2或3。
14.权利要求12的方法，其中铜沉积在集成电路的制造中发生。
15.权利要求12的方法，其包括通过使用液体供应系统，将该组合物供应至工艺设备。
16.使用权利要求12方法制造的集成电路。
17.权利要求1的组合物，其包含至少一种所述铜络合物和一种增溶剂。
18.权利要求16的组合物，其中该增溶剂是芳香烃、醚或酮。
19.权利要求16的组合物，其中该增溶剂选自由戊烷、己烷、庚烷和辛烷组成的组。
20.权利要求16的组合物，其中该增溶剂选自由乙醚和四氢呋喃组成的组。
21.权利要求16的组合物，其中该增溶剂是甲苯。
22.形成籽晶层的一种方法，其包括液体注射或直接汽化一种组合物，该组合物包含选自以下一组的铜络合物(a)具有下式的铜络合物 (式I)其中，R’、R”相同或不同，并独立地选自由C1-C8非环烷基、芳基、氟芳基、C1-C8氟烷基、C3-C6环烷基和C3-C6氟环烷基组成的组；并且L是中性路易斯碱配体，其选自由(i)烯烃，(ii)炔烃，(iii)硅和(iv)含硫、氧和/或氮的有机配体组成的组；和(b)下式铜络合物 (式II)其中R1、R2、R3和R4可相同或不同，并独立地选自由H、芳基、氟芳基、C1-C8非环烷基、C1-C8氟烷基或C3-C6环烷基组成的组，并且n为0、1、2或3。
23.下式络合物的制造方法 (式I)其中，R’、R”相同或不同，并独立地选自由C1-C8非环烷基、芳基、氟芳基、C1-C8氟烷基、C3-C6环烷基和C3-C6氟环烷基组成的组；并且L是中性路易斯碱配体，其选自由(i)烯烃，(ii)炔烃，(iii)硅和(iv)含硫、氧和/或氮的有机配体组成的组；所述方法包括进行以下反应式(反应式I)；其中L定义如上所述。
24.下式络合物的制造方法 (式II)其中R1、R2、R3和R4可相同或不同，并独立地选自由H、芳基、氟芳基、C1-C8非环烷基、C1-C8氟烷基或C3-C6环烷基组成的组，并且n为0、1、2或3；所述方法包括进行以下反应式；其中L定义如上所述。
25.在衬底上形成镀覆基础籽晶层的方法，其包括通过液体供应CVD，在所述衬底上沉积一层含铜材料，该液体供应CVD使用一种液相铜前体，该前体包含选自以下一组中的至少一种络合物(a)具有下式的铜络合物 (式I)其中，R’、R”相同或不同，并独立地选自由C1-C8非环烷基、芳基、氟芳基、C1-C8氟烷基、C3-C6环烷基和C3-C6氟环烷基组成的组；并且L是中性路易斯碱配体，其选自由(i)烯烃，(ii)炔烃，(iii)硅和(iv)含硫、氧和/或氮的有机配体组成的组；和(b)具有下式的铜络合物 (式II)其中R1、R2、R3和R4可相同或不同，并独立地选自由H、芳基、氟芳基、C1-C8开链烷基、C1-C8氟烷基或C3-C6环烷基组成的组，并且n为0、1、2或3。
26.根据权利要求25的方法，其使用式I的铜络合物。
27.权利要求24的方法，其使用式(II)的铜络合物。
28.权利要求24的方法，其进一步包括在该镀覆基础籽晶层上电镀导电材料。
29.一种微电子设备结构，其包含衬底，在该衬底上有化学气相沉积的铜镀覆基础籽晶层，其中已经使用液相铜前体形成该铜镀覆基础籽晶层，该液相铜前体在汽化温度时热稳定并且实质上不含氟。
30.权利要求28的微电子设备结构，其进一步包含在该铜镀覆基础籽晶层上的电镀金属。
全文摘要
液体供应CVD所用的铜前体,该CVD用于在衬底上形成含铜材料。所公开的铜前体对半导体设备结构中互连的金属化特别有用。
文档编号H01L21/285GK1361784SQ00810539
公开日2002年7月31日 申请日期2000年5月22日 优先权日1999年5月25日
发明者许从应, 托马斯·H·鲍姆 申请人:高级技术材料公司