本公开的实施例总体上涉及形成微电子元件中的互连结构的方法。更特定地，本公开的实施例涉及形成微电子元件中的互连结构期间改善在电介质表面上金属的选择性沉积的方法。
背景技术：
1、半导体行业在追求设备微型化方面面临许多挑战，其中涉及纳米级特征的快速缩放。这样的问题包括引入复杂的制造步骤，例如多个光刻步骤，并且包括集成高性能材料。选择性沉积展现了设备微型化的前景，这是因为选择性沉积有潜力通过简化集成方案来去除昂贵的光刻步骤。
2、可以通过多种方式实现材料的选择性沉积。化学前驱物可以选择性地与相对于另一表面(金属或电介质)的一个表面反应。可以调节工艺参数，例如压强、基板温度、前驱物分压和/或气流，以调节特定表面反应的化学动力学。另一可能的方案涉及表面预处理，所述表面预处理可以用于活化或钝化进入的膜沉积前驱物的目标表面。例如，可以在表面上形成自组装单层(sam)以防止随后沉积在所述表面上。
3、现有技术的自组装单层不抑制钨表面上氮化钽阻挡层的生长。用基于氧和氮的双功能sam可以减缓金属钨上氮化钽的生长。然而，双功能sam也抑制氧化铝表面上氮化钽的生长，双功能sam经常用作电子元件中的蚀刻终止层。抑制氧化铝层/表面上的氮化钽阻挡层导致电子元件的电性能降低。
4、因此，在本领域，越来越需要形成微电子元件中的互连结构期间改善在电介质表面上金属的选择性沉积的方法。
技术实现思路
1、本公开的一个或多个实施例涉及一种形成微电子元件的方法。所述方法包括将延伸到半导体基板中的特征结构暴露于具有通式r(3-n)bxn或h3b–bh3的含硼化合物，其中n为0至3，x为氢或甲基，并且每个r独立地选自具有1至22个碳原子的烷基、芳基、烯烃和炔烃基团，以形成阻障层。所述特征结构限定了包括金属表面、电介质表面和氧化铝表面或氮化铝表面的间隙，并且在氧化铝表面或氮化铝表面中的一个和电介质表面上方的金属表面上选择性地形成阻障层。所述方法进一步包括将阻挡层选择性沉积在阻障层上方的氧化铝表面或氮化铝表面中的一个和电介质表面上；以及去除阻障层。
2、在一方面，其中所述含硼化合物可包括
3、
4、其中每个r独立地选自具有1至22个碳原子的烷基、芳基、烯烃和炔烃基团。
5、在另一方面，其中所述含硼化合物可包括
6、
7、其中r选自具有1至22个碳原子的烷基、芳基、烯烃和炔烃基团。
8、在又一方面，其中所述含硼化合物可包括9-硼二环[3.3.1]壬烷
9、
10、在另一方面，其中选自由以下组成的组：氦气(he)、氖气(ne)、氩气(ar)和氪气(kr)的惰性气体中携带所述含硼化合物。
11、在另一方面，其中所述金属表面可包括钨(w)、钼(mo)或钴(co)中的一个或多个。
12、在又一方面，其中所述电介质表面可包括低k电介质材料。
13、在另一方面，其中选择性沉积所述阻挡层可包括原子层沉积(ald)工艺。
14、在另一方面，其中所述阻挡层可包括氮化钽(tan)。
15、在又一方面，所述方法可进一步包括将金属衬垫选择性沉积在所述阻挡层上。
16、在另一方面，其中所述金属衬垫可包括钌(ru)、钴(co)、钼(mo)或钽(ta)中的一个或多个。
17、在又一方面，其中所述去除所述阻障层可包括将所述阻障层暴露于等离子体。
18、在另一方面，其中所述等离子体可以为电感耦合等离子体(icp)。
19、在又一方面，其中所述等离子体可以为电容耦合等离子体(ccp)。
20、在另一方面，其中将所述阻障层可暴露于等离子体增加了所述阻挡层的密度。
21、在又一方面，所述方法可进一步包括执行间隙填充工艺以在所述间隙内沉积间隙填充材料。
22、在另一方面，其中所述间隙填充材料可包括铜(cu)或钴(co)。
23、在另一方面，其中与不包括形成阻障层的方法相比，所述方法可以将过孔的电阻降低至少20％，在相对于电介质表面和氧化铝表面或氮化铝表面的金属表面上选择性地形成所述阻障层。
24、本公开的另外的实施例涉及一种形成微电子元件的方法。所述方法包括将延伸到半导体基板中的特征结构暴露于包括通式式(i)或式(ii)的阻障分子：
25、
26、其中每个r独立地选自具有1至22个碳原子的烷基、芳基、烯烃和炔烃基团，以形成阻障层。所述特征结构限定了包括金属表面、电介质表面和氧化铝表面或氮化铝表面的间隙，并且在氧化铝表面或氮化铝表面中的一个和电介质表面上方的金属表面上选择性地形成阻障层。所述方法进一步包括将阻挡层选择性沉积在阻障层上方的氧化铝表面或氮化铝表面中的一个和电介质表面上；以及去除阻障层。
27、在一方面，所述方法可以进一步包括在去除所述阻障层之后执行间隙填充工艺，所述间隙填充工艺包括用铜(cu)或钴(co)中的一个或多个填充所述间隙。
1.一种形成微电子元件的方法，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其中所述含硼化合物包括
3.如权利要求1所述的方法，其中所述含硼化合物包括
4.如权利要求1所述的方法，其中所述含硼化合物包括9-硼二环[3.3.1]壬烷
5.如权利要求1所述的方法，其中选自由以下组成的组：氦气(he)、氖气(ne)、氩气(ar)和氪气(kr)的惰性气体中携带所述含硼化合物。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述金属表面包括钨(w)、钼(mo)或钴(co)中的一个或多个。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述电介质表面包括低k电介质材料。
8.如权利要求1所述的方法，其中选择性沉积所述阻挡层包括原子层沉积(ald)工艺。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述阻挡层包括氮化钽(tan)。
10.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括将金属衬垫选择性沉积在所述阻挡层上。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述金属衬垫包括钌(ru)、钴(co)、钼(mo)或钽(ta)中的一个或多个。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述去除所述阻障层包括将所述阻障层暴露于等离子体。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述等离子体为电感耦合等离子体(icp)。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述等离子体为电容耦合等离子体(ccp)。
15.如权利要求12所述的方法，其中将所述阻障层暴露于等离子体增加了所述阻挡层的密度。
16.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括执行间隙填充工艺以在所述间隙内沉积间隙填充材料。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述间隙填充材料包括铜(cu)或钴(co)。
18.如权利要求1所述的方法，其中与不包括形成阻障层的方法相比，所述方法将过孔的电阻降低至少20％，在相对于电介质表面和氧化铝表面或氮化铝表面的金属表面上选择性地形成所述阻障层。
19.一种形成微电子元件的方法，所述方法包括：
20.如权利要求19所述的方法，所述方法进一步包括在去除所述阻障层之后执行间隙填充工艺，所述间隙填充工艺包括用铜(cu)或钴(co)中的一个或多个填充所述间隙。
