可改善铜金属层结构的表面处理方法技术

本发明专利技术涉及一种可改善铜金属层结构的表面处理方法，包括下列步骤：（ａ）提供一表面具有介电层的半导体基底，且所述介电层形成有一沟槽；（ｂ）在所述介电层表面及沟槽表面依序形成一顺应性的阻障金属层及铜晶种层；（ｃ）施行一旋转喷洒程序，在所述铜晶种层表面形成一液态活化层以活化所述铜晶种层表面；以及（ｄ）施行一电镀程序，以在所述铜晶种层表面形成一铜金属层并填满所述沟槽。利用本发明专利技术的方法将可改善所形成的铜金属层结构，减少铜金属层内部缺陷的出现。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体(semiconductor)集成电路(integrated circuits；ICs)制程技术，特别是涉及一种，该方法适用于镶嵌式铜导线(damascene copper line)制程，能够使得铜金属结构更加完整与致密，藉以解决形成于铜导线内部的缺陷(defects)问题。
技术介绍
在集成电路的技术上，为了提高组件的积集度以及数据传输速度，制程技术已由次微米(sub-micron)进入了四分之一微米(quarter-micron)甚至更细微尺寸的范围。然而，当线宽愈来愈小，铝导线已无法满足对速度的要求，因此，以具有高导电性、低电迁移(electromigration)的铜金属做为导线，以降低RC延迟(RC delay)，成为目前的趋势。但是，铜金属无法以干蚀刻的方式来定义图案，因为铜金属与氯气等离子体气体反应生成的氯化铜(CuCl2)的沸点极高(约1500℃)，因此铜导线的制作需以镶嵌(damascene)制程来进行。镶嵌(damascene)式制程是指在介电层中形成适当图案的沟槽(trench)(例如内联机、介层窗via hole或结合上述两者的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可改善铜金属层结构的表面处理方法，其特征在于，包括下列步骤：　　　　（ａ）提供一表面具有介电层的半导体基底，且所述介电层形成有一沟槽；　　　　（ｂ）于所述介电层表面及沟槽表面依序形成一顺应性的阻障金属层及铜晶种层；　　　　（ｃ）施行一旋转喷洒程序，在所述铜晶种层表面形成一液态活化层以活化所述铜晶种层表面；以及　　　　（ｄ）施行一电镀程序，以在所述铜晶种层表面形成一铜金属层并填满所述沟槽。

【技术特征摘要】
US 2003-4-3 10/407,1291.一种可改善铜金属层结构的表面处理方法，其特征在于，包括下列步骤(a)提供一表面具有介电层的半导体基底，且所述介电层形成有一沟槽；(b)于所述介电层表面及沟槽表面依序形成一顺应性的阻障金属层及铜晶种层；(c)施行一旋转喷洒程序，在所述铜晶种层表面形成一液态活化层以活化所述铜晶种层表面；以及(d)施行一电镀程序，以在所述铜晶种层表面形成一铜金属层并填满所述沟槽。2.如权利要求1所述的可改善铜金属层结构的表面处理方法，其中所述旋转喷洒程序包括下列步骤对所述铜晶种层旋转喷洒一液态化学品，以每分钟90～250转的转速旋转所述半导体基底2～60秒，并在铜晶种层表面同时喷洒所述液态化学品以形成一活化层。3.如权利要求2所述的可改善铜金属层结构的表面处理方法，其中所述旋转喷洒程序更包括下列步骤对所述半导体基底进行一旋干程序，以每分钟250～1200转的转速旋转所述半导体基底3～40秒，移除部分的所述液态化学品以均匀化所述活化层。4.如权利要求2所述的可改善铜金属层结构的表面处理方法，其中所述液态化学品选自去离子水或湿润剂或表面活性剂或其混合物。5.如权利要求4所述的可改善铜金属层结构的表面处...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯亭竹，蔡明兴，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]