[發明專利]用于監控銅勢壘層預清洗工藝的系統和方法

有效

• 申請號: 201110349017.4
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102800605A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 宋國梁;翁政輝
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

1.一種在監控預清洗工藝中使用的監控晶圓，所述監控晶圓包括：

硅基底層；

覆蓋層，位于所述硅基底層的上方；

勢壘層，位于所述USG層的上方；

銅(“Cu”)晶種層，位于所述勢壘層的上方；以及

厚Cu層，位于所述Cu晶種層的上方。

2.根據權利要求1所述的監控晶圓，其中，所述覆蓋層包括：未摻雜硅玻璃(“USG”)，所述USG層具有約的厚度。

3.根據權利要求1所述的監控晶圓，其中，所述勢壘層包括氮化鉭(“TaN”)，所述氮化鉭具有約的厚度；或

所述Cu晶種層具有約的厚度；或者

所述厚Cu層具有約的厚度；或者

使用電化學鍍(“ECP”)工藝制造所述厚Cu層。

4.一種制造在監控預清洗工藝中的使用的監控晶圓的方法，所述方法包括：

在硅基底層上方沉積未摻雜硅玻璃(“USG”)層；

在所述USG層上方沉積勢壘層；

在所述勢壘層上方沉積銅(“Cu”)晶種層；以及

在所述Cu晶種層上方制造厚Cu層。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述USG層具有約的厚度，并且其中，制造所述USG層包括：實施化學汽相沉積(“CVD”)工藝；或者

所述勢壘層包括氮化鉭(“TaN”)，所述氮化鉭具有約的厚度，并且其中，制造所述勢壘層包括：實施物理汽相沉積(“PVD”)工藝；或者

所述Cu晶種層具有約的厚度，并且使用PVD工藝制造所述Cu晶種層。

6.根據權利要求4所述的方法，其中，制造所述厚Cu層包括：

使用電化學鍍(“ECP”)工藝制造具有約的厚度的初始Cu層；以及

對所述初始Cu層實施化學機械平坦化(“CMP”)工藝，從而將所述初始Cu層的所述厚度減小為約或者

所述方法進一步包括：通過在有氧的環境下使所述監控晶圓經受至少300℃的溫度在所述厚Cu層上方形成CuO層。

7.一種監控APC系統的性能的方法，所述方法包括：

使用所述APC系統對監控晶圓實施清洗工藝，所述監控晶圓包括：位于其頂面上的厚銅層；

在使用所述步驟以后，確定所述監控晶圓的反射率是否在可接受限度的范圍內；

響應于確定所述反射率不在可接受限度的范圍內，采取校正措施。

8.根據權利要求7所述的方法，進一步包括：在使用所述步驟以前，制造監控晶圓，所述制造包括：

在硅基底層上方沉積未摻雜硅玻璃(“USG”)層；

在所述USG層上方沉積勢壘層；

在所述勢壘層的上方沉積銅(“Cu”)晶種層；以及

在所述Cu晶種層上方制造厚Cu層，

其中，制造厚Cu層包括：制造具有約的厚度的Cu層。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，制造具有約的厚度的厚Cu層進一步包括：

使用ECP制造具有約的厚度的Cu層；以及

實施化學機械平坦化工藝，從而將所述Cu層的所述厚度減小至約

10.根據權利要求7所述的方法，其中，所述可接受限度包括約0.9的反射率；或者

采取校正措施包括：調節所述APC系統的工藝時間；或者

采取所述校正措施包括：替換所述APC系統的噴頭和替換所述APC系統的工藝套件中的至少一個。