該些溝槽210、211、212中的一個或多個可具有被配置成傾斜于該溝槽103的伸長方向的伸長方向。再者,接觸通孔的配置可不同于圖2所示的該些接觸通孔213、214的配置。
[0047]如圖2所示,于該接觸通孔213、214的底部,在形成該接觸通孔213、214后,該溝槽103中的導(dǎo)電材料107可被暴露。
[0048]在該些溝槽210、211、212和該些接觸通孔213、214形成之后,擴(kuò)散阻障層215和晶種層216可被沉積于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上方。該擴(kuò)散阻障層215可具有特征對應(yīng)于擴(kuò)散阻障層104的特征,以及可使用對應(yīng)的技術(shù)用于其形成。該晶種層216可具有特征對應(yīng)于晶種層106的特征,以及可使用對應(yīng)的技術(shù)用于其形成。
[0049]該擴(kuò)散阻障層215可覆蓋該些溝槽210、211、212和該些接觸通孔213、214的側(cè)表面,以及覆蓋該些溝槽210、211、212的底表面中該擴(kuò)散阻障層接觸該層間介電質(zhì)209的部分。此外,該擴(kuò)散阻障層215可被提供于該些接觸通孔213、214的底部,其中該擴(kuò)散阻障層215接觸該溝槽103中的導(dǎo)電材料107。該擴(kuò)散阻障層215的更多部分可被提供于該些溝槽210、211、212之間的該層間介電質(zhì)209的頂表面。該晶種層216可被提供于該擴(kuò)散阻障層215上。
[0050]在該擴(kuò)散阻障層215和該晶種層216形成之后,導(dǎo)電材料217可沉積于該擴(kuò)散阻障層216上方。該導(dǎo)電材料217的特征可對應(yīng)于上述該導(dǎo)電材料107的特征,以及可使用對應(yīng)的技術(shù)用于其沉積。
[0051]該擴(kuò)散阻障層215可能具有缺陷218至223。該些缺陷可包括該擴(kuò)散阻障層215中的孔隙和/或縫隙。該些缺陷218至223可于該擴(kuò)散阻障層沉積時和/或于該擴(kuò)散阻障層215沉積后執(zhí)行的工藝步驟(如該晶種層216和/或該導(dǎo)電材料217的沉積、或于該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100上更多材料層的化學(xué)機(jī)械研磨、退火和/或沉積工藝期間)時形成。
[0052]如圖2所示,缺陷218至223可發(fā)生在接近介于該接觸通孔213和該溝槽211間的過渡(transit1n)的位置和接近介于該接觸通孔214和該溝槽212間的過渡的位置。由于該擴(kuò)散阻障層215在這些位置有相對高的曲率,所以這些位置可能尤其容易受到該些缺陷形成的影響。然而,類似缺陷218至223的缺陷亦可發(fā)生于該擴(kuò)散阻障層215的其他位置。再者,缺陷亦可存在于該溝槽103中的該擴(kuò)散阻障層104。
[0053]在該些缺陷218至223的位置,該晶種層216可能接觸該層間介電質(zhì)209。在該擴(kuò)散阻障層215的該些缺陷218至223的位置以外的位置,該晶種層216通過該擴(kuò)散阻障層215而和該層間介電質(zhì)209分離,使得該擴(kuò)散阻障層215避免該晶種層216的材料和該層間介電質(zhì)209的接觸。
[0054]圖3顯示該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100于該制造工藝的稍后階段的圖解剖面圖。在該導(dǎo)電材料217沉積后,可執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝,其中該擴(kuò)散阻障層215、該晶種層216和該導(dǎo)電材料217于該些溝槽210、211、212和該些接觸通孔213、214外的部分被移除,以及其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的表面被平坦化。此后,可沉積覆蓋層301。該覆蓋層301可具有特征對應(yīng)于該覆蓋層208的特征,以及可使用對應(yīng)的技術(shù)用于其的形成。
[0055]該覆蓋層301形成后,可執(zhí)行退火工藝,如圖3中以參考數(shù)字306所圖解標(biāo)注者。該退火工藝306不需要于該覆蓋層301形成后直接執(zhí)行。于其他具體實(shí)施例中,可在覆蓋層301之上形成一個或多個其他互連層之后執(zhí)行該退火工藝306,其中該一或多個其他互連層可包括相似于該層間介電質(zhì)102、109的層間介電質(zhì)、相似于該些溝槽103、210、211、212的溝槽和相似于該些接觸通孔213、214的接觸通孔。于該一個或多個其他互連層的各者的溝槽或接觸通孔中,可提供相似于該擴(kuò)散阻障層104、215的擴(kuò)散阻障層、相似于該晶種層106、216的晶種層和相似于該導(dǎo)電材料107、217的導(dǎo)電材料,而于該一個或多個互連層的各者的頂部上可提供相似于覆蓋層208、301的覆蓋層。
[0056]該退火工藝306可為爐內(nèi)退火工藝(furnace annealing process),其中該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100被插入爐中并維持溫度于約100至250°C的范圍,持續(xù)約15分鐘至約2小時的范圍。
[0057]于該退火工藝306期間,來自該晶種層106、216的銅以外的金屬可能發(fā)生偏析。來自該晶種層106、216的銅以外的金屬的原子可能分別擴(kuò)散通過該導(dǎo)電材料107和該導(dǎo)電材料 217。
[0058]來自該晶種層106的銅以外的金屬的原子可能擴(kuò)散通過該溝槽103中的導(dǎo)電材料107并可能排列于以熱力學(xué)角度而言有利的位置和/或其中銅以外的金屬的原子參與化學(xué)反應(yīng)。于一些具體實(shí)施例中,銅以外的金屬的原子能夠與來自該覆蓋層208、301中的氧產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。尤其,銅以外的金屬的原子可能困在被該覆蓋層208附近,因此可于該覆蓋層208和該導(dǎo)電材料107之間的介面附近獲得具有相對高濃度的銅以外金屬的區(qū)域305。
[0059]若該擴(kuò)散阻障層104完整無缺,則可能在該擴(kuò)散阻障層104附近的該晶種層106原來位置獲得相對低濃度的來自該晶種層106的銅以外的金屬,例如,因?yàn)橐詿崃W(xué)的角度而言,擴(kuò)散阻障層104附近的位置相較于該覆蓋層208附近的位置,可能對來自該晶種層106的銅以外的金屬的原子較不利。
[0060]同理,來自該晶種層216的銅以外的金屬的原子可能擴(kuò)散通過該些溝槽210、211、212和該些接觸通孔213、214中的導(dǎo)電材料217,并可能排列于該覆蓋層301附近。因此,可獲得具有相對高濃度的來自該晶種層216的銅以外的金屬的區(qū)域302、303、304,反之,于該擴(kuò)散阻障層215附近的該晶種層216原始位置的銅以外的金屬的濃度則相對低。
[0061]若該擴(kuò)散阻障層215具有缺陷218至223,則在該晶種層216接觸該層間介電質(zhì)209之處,來自該晶種層216的銅以外的金屬可能擴(kuò)散進(jìn)入該層間介電質(zhì)209和/或與該層間介電質(zhì)209化學(xué)反應(yīng)。尤其,于該層間介電質(zhì)209包括含氧化合物的具體實(shí)施例中,可能形成來自該晶種層216的銅以外的金屬的氧化物。除了來自該晶種層216的銅以外的金屬與該層間介電質(zhì)209的化學(xué)反應(yīng)外,來自該晶種層216的銅以外的金屬可能由于其他工藝而被捕捉在該層間介電質(zhì)209中,如被納入該層間介電質(zhì)209的孔洞中,這情況可能出現(xiàn)在尤其是多孔性的低介電常數(shù)介電質(zhì)材料。
[0062]因此,在該擴(kuò)散阻障層215的缺陷218至223附近,可能獲得具有相對高濃度的來自該晶種層216的銅以外的金屬的區(qū)域306至311。
[0063]若該擴(kuò)散阻障層215完整無缺,則其能夠?qū)嵸|(zhì)上避免或至少減少來自該晶種層216的銅以外的金屬擴(kuò)散通過該擴(kuò)散阻障層215進(jìn)入該層間介電質(zhì)209中。因此,在該擴(kuò)散阻障層215的完整部分附近的部分該層間介電質(zhì)209中,來自該晶種層216的銅以外的金屬的濃度仍維持較低,且實(shí)質(zhì)上僅于區(qū)域302、303、304中獲得相對高濃度的銅以外的金屬。因此,在介于該導(dǎo)電材料217和該覆蓋層301間的介面附近以外的位置,出現(xiàn)具有相對高濃度的來自該晶種層216的銅以外的金屬的區(qū)域306至311可能代表該晶種層215中有缺陷存在。
[0064]同理,若該溝槽103中的該擴(kuò)散阻障層104具有缺陷,則可能在該擴(kuò)散阻障層104中的缺陷附近獲得具有相對高濃度來自該晶種層106的銅以外的金屬的區(qū)域,反之,在這些缺陷不存在的情況下,來自晶種層106的銅以外金屬實(shí)質(zhì)上會自該擴(kuò)散阻障層104附近擴(kuò)散進(jìn)入該區(qū)域305。
[0065]于該晶種層106、216中提供銅以外的材料(如錳)可能具有形成有相對高濃度的銅以外的金屬的區(qū)域306至311 (代表該擴(kuò)散阻障層104和/或擴(kuò)散阻障層215中有缺陷存在)以外的效果。此種效果對改善由該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100形成的集成電路可能有幫助。具有相對高濃度的銅以外的金屬的區(qū)域302、303、304、305(尤其,當(dāng)包括錳時)可能對于減少在該導(dǎo)電材料107和該覆蓋層208間的介面以及在該導(dǎo)電材料217和該覆蓋層301間的介面發(fā)生電遷移和/或應(yīng)力遷移的可能性有幫助。
[0066]在該退火工藝306之后,可測量半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100中銅以外的金屬或至少在該金屬中形成樣本的部分中的分布。從所測得的該金屬的分布,可以決定具有相對高濃度的銅以外的金屬的區(qū)域306至311是否存在于任何該擴(kuò)散阻障層104、2