一种集成电路衬底表面处理装置和方法制造方法及图纸

在集成电路制造中，一种用于电解电镀或无电电镀金属的处理衬底表面的方法和装置。在一个实施例中，所述方法包括在衬底上形成阻挡层（１６）。然后，在所述阻挡层上形成金属－晶种层（１７）。为了在所述金属－晶种层（１７）上形成钝化层（１８），所述方法继续对所述金属－晶种层实施原位表面处理。在本发明专利技术的另一方法实施例中，将衬底提供进电镀工具室内。所述衬底具有在其上形成的阻挡层、在所述阻挡层上形成的金属晶种层和在所述金属晶种层上形成的钝化层。所述方法继续在合成气中退火所述衬底，以减少所述钝化层（１８）。使用电解电镀或无电电镀工艺，在所述衬底上沉积导电材料。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路制造，更具体地涉及一种用于电解电镀或无电电镀金属或其他导电材料的衬底表面处理的装置和方法。
技术介绍
现代集成电路(IC)使用导电互连(conductive interconnections)来连接芯片上的单个设备，或者发送和接收芯片外信号。普通类型的互连包括耦合至单个设备的铝(Al)合金互连线和铜(Cu)互连线，包括其他互连线，通过通道(via)的互连。为了提高互连速度和可靠性，半导体制造企业正在放弃铝基金属化的覆盖沉积和蚀刻，转向铜基金属化的单重镶嵌和双重镶嵌互连结构。镶嵌技术涉及在介电材料中形成通向诸如晶体管或互连线这样的下层电路设备的通道和覆盖在其上的沟槽。然后，通道和沟槽内衬有难熔材料的阻挡层。阻挡层通常是为了抑制接着将在通道内形成的互连材料扩散进介电材料中。下一步，合适的晶种(seed)材料沉积在通道的壁上和底部上。用于沉积铜互连材料的合适的晶种材料包括铜和镍。晶种材料沉积后，在含有氩或氮的气氛中冷却晶片。下一步，使用例如电镀工艺，沉积足够量的诸如铜的这类互连材料来填充通道和沟槽。沉积互连材料后，使用化学机械抛光或者蚀刻工艺来移除沟槽外存在的任意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：向第一工具的一个室内提供衬底结构；在所述衬底结构上形成阻挡层；在所述阻挡层上形成金属晶种层；对其上具有所述金属晶种层和所述阻挡层的所述衬底结构实施原位表面处理，在所述金属晶种层上形成钝化层。

【技术特征摘要】
US 2001-8-14 09/929,2131.一种方法，包括向第一工具的一个室内提供衬底结构；在所述衬底结构上形成阻挡层；在所述阻挡层上形成金属晶种层；对其上具有所述金属晶种层和所述阻挡层的所述衬底结构实施原位表面处理，在所述金属晶种层上形成钝化层。2.如权利要求1所述的方法，其中原位表面处理在气体环境中实施，所述气体环境选自由惰性气体、氢气、含氟气体、合成气、氧气和氮气组成的组。3.如权利要求1所述的方法，其中原位表面处理使用液体实施，所述液体选自由酸、碱、溶剂和去离子水组成的组。4.如权利要求2所述的方法，其中在氧气环境中实施原位表面处理，在所述金属晶种层上形成金属氧化物层。5.如权利要求1所述的方法，其中所述金属晶种层选自由铜、铜合金、镍、银、金和钴组成的组。6.如权利要求1所述的方法，其中所述阻挡层选自由钽、氮化钽、钛、氮化钛、氮化钨、钨-钽和氮化钽硅组成的组。7.如权利要求1所述的方法，其中第一工具是金属-阻挡晶种沉积工具。8.如权利要求1所述的方法，其中实施原位表面处理包括第一特定时间段，向所述第一工具的室内填充气体，和第二特定时间段，在特定温度下，在所述室内，冷却其上具有所述金属晶种层和所述阻挡层的所述衬底结构，在所述金属晶种层上形成钝化层。9.如权利要求8所述的方法，其中所述第一特定时间段在约15-25秒的范围内。10.如权利要求8所述的方法，其中所述第二特定时间段在约5-15秒的范围内。11.如权利要求8所述的方法，其中所述特定温度是约15-20℃。12.如权利要求8所述的方法，其中所述气体包括压力直到2托的氧气。13.如权利要求1所述的方法，还包括将具有所述阻挡层、所述金属晶种层和所述钝化层的所述衬底结构提供至电镀工具的杂质移除室内。14.如权利要求13所述的方法，还包括在合成气中退火所述衬底，以减少所述钝化层。15.如权利要求14所述的方法，其中退火包括第三特定时间段，在约250℃的晶种退火温度下，合成气流进所述退火室。16.如权利要求15所述的方法，其中退火还包括第四特定时间段，在约15-20℃的晶种退火冷却温度下，在合成气中冷却所述已退火的衬底。17.如权利要求15所述的方法，其中所述第三特定时间段为约30秒。18.如权利要求16所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：智华曾，维奈希卡尔马内，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]