[發(fā)明專利]形成銅基導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在集成電路裝置上的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310085373.9
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN103311178A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·X·林;何銘;張洵淵;L·趙
• 申請（專利權(quán)）人: 格羅方德半導(dǎo)體公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/48
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種形成裝置的方法，其包括下列步驟：

在一絕緣材料層中形成一溝渠/導(dǎo)孔；

在該溝渠/導(dǎo)孔中形成一銅基種子層在該絕緣材料層上面；

對于該銅基種子層執(zhí)行一加熱工藝以增加位在貼近該溝渠/導(dǎo)孔的底部的該銅基種子層的數(shù)量；

在執(zhí)行該加熱工藝后，對于該銅基種子層執(zhí)行一蝕刻工藝；以及

執(zhí)行一無電沉積工藝以用一銅基材料填滿該溝渠/導(dǎo)孔。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成該銅基種子層的步驟包括：執(zhí)行物理氣相沉積工藝或化學(xué)氣相沉積工藝中的一個。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成該銅基種子層的步驟包括：執(zhí)行一電化學(xué)沉積工藝，且其中該銅基種子層包括銅或銅合金。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成該銅基種子層的步驟包括：執(zhí)行一無電沉積工藝，且其中該銅基種子層包括銅或銅合金。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中執(zhí)行該加熱工藝的步驟包括：以約100至350℃的溫度及約5至120秒的持續(xù)時間執(zhí)行一加熱工藝。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中對于該銅基種子層執(zhí)行該蝕刻工藝的步驟包括：執(zhí)行一濕蝕刻工藝。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中對于該銅基種子層執(zhí)行該蝕刻工藝的步驟包括：執(zhí)行一濕蝕刻工藝以實質(zhì)移除該銅基種子層中位在該溝渠/導(dǎo)孔的側(cè)壁上方的部分。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中執(zhí)行該濕蝕刻工藝是實質(zhì)完全移除位在在該絕緣材料層上面貼近該溝渠/導(dǎo)孔的一開口的該銅基種子層。

9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中對于該銅基種子層執(zhí)行該蝕刻工藝是留下位在貼近該溝渠/導(dǎo)孔的底部的該銅基種子層的殘余部分。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括：

在執(zhí)行該蝕刻工藝后，在還原氣氛中對于該裝置以至少約100℃的溫度執(zhí)行另一加熱工藝；以及

在執(zhí)行該另一加熱工藝后，執(zhí)行該無電沉積工藝。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該還原氣氛包括一含氫氣體。

12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中該含氫氣體為一成型氣體。

13.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括：

在執(zhí)行該蝕刻工藝后，安置該裝置在含有還原性化學(xué)成分的一濕槽中；以及

由該槽移出該裝置，然后執(zhí)行該無電沉積工藝。

14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在形成該銅基種子層之前，該方法更包括：在該絕緣材料層上面及該溝渠/導(dǎo)孔中形成一阻障襯墊層，且其中形成該銅基種子層的步驟包括：在該溝渠/導(dǎo)孔中形成該銅基種子層在該阻障襯墊層上。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該阻障襯墊層是由鈷、鈷合金、釕或釕合金中的一個組成。

16.一種形成裝置的方法，其包括下列步驟：

在一絕緣材料層中形成一溝渠/導(dǎo)孔，該溝渠/導(dǎo)孔有側(cè)壁；

在該絕緣材料層上面及該溝渠/導(dǎo)孔中形成一阻障襯墊層；

在該阻障襯墊層上面及該溝渠/導(dǎo)孔中形成一銅基種子層；

對于該銅基種子層執(zhí)行一加熱工藝以增加位在貼近該溝渠/導(dǎo)孔的底部的該銅基種子層的數(shù)量以及減少位在貼近該溝渠/導(dǎo)孔的側(cè)壁的該銅基種子層的數(shù)量；

在執(zhí)行該加熱工藝后，對于該銅基種子層執(zhí)行一濕蝕刻工藝；以及

執(zhí)行一無電沉積工藝以用一銅基材料填滿該溝渠/導(dǎo)孔。

17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中形成該銅基種子層的步驟包括：執(zhí)行物理氣相沉積工藝或化學(xué)氣相沉積工藝中的一個。

18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中形成該銅基種子層的步驟包括：執(zhí)行一電化學(xué)沉積工藝，且其中該銅基種子層包括銅或銅合金。

19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中形成該銅基種子層的步驟包括：執(zhí)行一無電沉積工藝，且其中該銅基種子層包括銅或銅合金。

20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中執(zhí)行該加熱工藝的步驟包括：以約100至350℃的溫度及約5至120秒的持續(xù)時間執(zhí)行一加熱工藝。