[發明專利]填充金屬的方法

有效

• 申請號: 201210165002.7
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN103426814A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 周鳴
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/288
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種填充金屬的方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底上形成有層間介質層、以及位于所述層間介質層內的第一凹槽；

在所述第一凹槽的底部和側壁依次沉積阻擋層和覆蓋所述阻擋層的籽晶層，形成第二凹槽；

通過離子液體電沉積工藝在所述第二凹槽內沉積金屬材料，至填滿第二凹槽，形成金屬層。

2.如權利要求1所述的填充金屬的方法，其特征在于，所述離子液體電沉積工藝中離子液體電沉積液包括有機陽離子、有機陰離子和無機離子。

3.如權利要求1所述的填充金屬的方法，其特征在于，所述籽晶層的材質為銅。

4.如權利要求3所述的填充金屬的方法，其特征在于，在銅籽晶層上形成金屬層的工藝包括：

將醋酸1-乙基-3-甲基咪唑、醋酸銅和氯化銅按77~93:5~15:2~8的摩爾比混合，配制成第一離子液體電沉積液；

將包含有第二凹槽的襯底浸沒于第一離子液體電沉積液，進行電沉積，于第二凹槽的籽晶層上形成金屬層。

5.如權利要求4所述的填充金屬的方法，其特征在于，進行電沉積時的電流密度在0.1~10A/cm²范圍內。

6.如權利要求4所述的填充金屬的方法，其特征在于，所述第一離子液體電沉積液中醋酸根離子與1-乙基-3-甲基咪唑離子的離子個數比在0.5~2:1范圍內。

7.如權利要求4所述的填充金屬的方法，其特征在于，所述第一離子液體電沉積液的溫度在0~100℃范圍內。

8.如權利要求1所述的填充金屬的方法，其特征在于，所述籽晶層的材質為鋁。

9.如權利要求8所述的填充金屬的方法，其特征在于，在鋁籽晶層上形成金屬層的工藝包括：

將溴化N-丁基吡啶、烷基鋁按85~95:5~15的摩爾比混合，配制成第二離子液體電沉積液；

將包含有第二凹槽的襯底浸沒于第二離子液體電沉積液，進行電沉積，于第二凹槽的籽晶層上形成金屬層。

10.如權利要求9所述的填充金屬的方法，其特征在于，進行電沉積時的電流密度在0.1~10A/cm²范圍內。

11.如權利要求9所述的填充金屬的方法，其特征在于，所述第二離子液體電沉積液中溴離子與N-丁基吡啶離子的離子個數比在0.5~2:1范圍內。

12.如權利要求9所述的填充金屬的方法，其特征在于，所述第二離子液體電沉積液的溫度在0~100℃范圍內。

13.如權利要求8所述的填充金屬的方法，其特征在于，在鋁籽晶層上形成金屬層的工藝包括：

將氯化1-乙基-3-甲基咪唑、烷基鋁按85~95:5~15的摩爾比混合，配制成第三離子液體電沉積液；

將包含有第二凹槽的襯底浸沒于第三離子液體電沉積液，進行電沉積，于第二凹槽的籽晶層上形成金屬層。

14.如權利要求13所述的填充金屬的方法，其特征在于，進行電沉積時的電流密度在0.1~10A/cm²范圍內。

15.如權利要求13述的填充金屬的方法，其特征在于，所述第三離子液體電沉積液中氯離子與1-乙基-3-甲基咪唑離子的離子個數比在0.5~2:1范圍內。

16.如權利要求13所述的填充金屬的方法，其特征在于，所述第三離子液體電沉積液的溫度在0~100℃范圍內。

17.如權利要求1述的填充金屬的方法，其特征在于，所述阻擋層的材質為氮化鉭。