不断缩小互连线的线宽,互连线的稳定性对种子层沉积带来的挑战越来越大。工程师XC17512LJC和研究人员一方面通过对T艺和设备的优化,不断追求薄膜性质以及阶梯覆盖的最优化,另外一个方面也在探索新的种子层材料。在电迁移测试中,通孔作为电流和应力集中位置非常容易失效,其中最为薄弱的环节就是阻挡层和种子层的界面,因为在界面铜的活化能较高,容易形成铜原子的快速扩散通道。有很多研究者发现在种子层中掺杂Zr、Al、Mn、川等金属会大大提高互连线的稳定性。在热和应力的作用下,合金铜中的掺杂物会向界面或晶界中扩散,这些富集在晶界和界面的杂质阻挡了铜的扩散,迁移到界面的掺杂物会与氧化物发生反应形成多元氧化物,自发地形成一层铜的阻挡层(sclf barrier)L约J,如图6,28所示。某些合金铜种子层可以使电迁移的寿命提高十倍L22J,如图6.29所示。有些同时具有良好的热稳定性和导电性的材料也受到较多的关注(如钌)L23j,如果利用这样的材料,可以进一步地提高连线内部空间的利用率,进一步地降低连线电阻。当然这类材料的应用还存在一些问题,有待进一步地优化。