不斷縮小互連線的線寬,互連線的穩(wěn)定性對種子層沉積帶來的挑戰(zhàn)越來越大。工程師XC17512LJC和研究人員一方面通過對T藝和設備的優(yōu)化,不斷追求薄膜性質以及階梯覆蓋的最優(yōu)化,另外一個方面也在探索新的種子層材料。在電遷移測試中,通孔作為電流和應力集中位置非常容易失效,其中最為薄弱的環(huán)節(jié)就是阻擋層和種子層的界面,因為在界面銅的活化能較高,容易形成銅原子的快速擴散通道。有很多研究者發(fā)現(xiàn)在種子層中摻雜Zr、Al、Mn、川等金屬會大大提高互連線的穩(wěn)定性。在熱和應力的作用下,合金銅中的摻雜物會向界面或晶界中擴散,這些富集在晶界和界面的雜質阻擋了銅的擴散,遷移到界面的摻雜物會與氧化物發(fā)生反應形成多元氧化物,自發(fā)地形成一層銅的阻擋層(sclf barrier)L約J,如圖6,28所示。某些合金銅種子層可以使電遷移的壽命提高十倍L22J,如圖6.29所示。有些同時具有良好的熱穩(wěn)定性和導電性的材料也受到較多的關注(如釕)L23j,如果利用這樣的材料,可以進一步地提高連線內部空間的利用率,進一步地降低連線電阻。當然這類材料的應用還存在一些問題,有待進一步地優(yōu)化。