[發(fā)明專利]用于還原金屬晶種層上的金屬氧化物的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410080405.0
• 申請(qǐng)日: 2014-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN104037080B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 泰伊·A·斯柏林;喬治·安德魯·安東內(nèi)利;娜塔莉亞·V·杜比納;詹姆斯·E·鄧肯;喬納森·D·里德;大衛(wèi)·波特;達(dá)西·E·郎伯;杜爾迦拉克什米·辛格爾;史蒂芬·勞;馬歇爾·斯托厄爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朗姆研究公司
• 主分類號(hào): H01L21/321
• 分類號(hào): H01L21/321
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 李獻(xiàn)忠

1.一種制備具有金屬晶種層的襯底的方法，所述方法包括：

在處理室中提供襯底，在所述襯底電鍍表面上具有所述金屬晶種層，其中所述金屬晶種層的一部分已經(jīng)轉(zhuǎn)化成所述金屬的氧化物；

在遠(yuǎn)程等離子體源中形成還原性氣體物質(zhì)的遠(yuǎn)程等離子體，其中所述遠(yuǎn)程等離子體包括來自所述還原性氣體物質(zhì)的自由基、離子以及紫外線(UV)輻射中的一種或多種；并且

使所述襯底的所述金屬晶種層暴露于所述遠(yuǎn)程等離子體，其中暴露于所述遠(yuǎn)程等離子體使所述金屬的所述氧化物還原成與所述金屬晶種層結(jié)合在一起的薄膜形式的所述金屬，

在暴露于所述遠(yuǎn)程等離子體完成之后使用主動(dòng)冷卻系統(tǒng)冷卻所述襯底，其中冷卻所述襯底包括使用來自一或多個(gè)冷卻氣體入口的冷卻氣體冷卻襯底以及使用支撐襯底的主動(dòng)冷卻基座冷卻襯底中的一者或兩者。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬晶種層包括銅、鈷、釕、鈀、銠、銥、鋨、鎳、金、銀、鋁和鎢中的至少一種。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述襯底冷卻到100℃以下的溫度。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述襯底冷卻到室溫以下，其中所述冷卻氣體的溫度在-270℃和30℃之間。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬晶種層的厚度小于

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述襯底包括高度與寬度的高寬比大于5：1的通路。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述還原性氣體物質(zhì)包括氫氣、氨氣、一氧化碳、乙硼烷、亞硫酸鹽化合物、碳和/或烴類、亞磷酸鹽和聯(lián)氨中的至少一種。

8.如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的方法，其進(jìn)一步包括：

將位于處理室內(nèi)襯底上方的噴頭的溫度維持在30℃以下；以及

朝向噴頭移動(dòng)襯底以在暴露于遠(yuǎn)程等離子體完成之后進(jìn)一步冷卻襯底。

9.如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的方法，其中使所述金屬晶種層暴露于所述遠(yuǎn)程等離子體包括使所述金屬晶種層中的所述金屬回流。

10.如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括：

使所述還原性氣體物質(zhì)暴露于來自紫外源的紫外線輻射以形成所述還原性氣體物質(zhì)的自由基。

11.如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括：

將所述襯底轉(zhuǎn)移到包括電鍍?nèi)芤旱碾婂儾壑校徊⑶?/p>

使用所述電鍍?nèi)芤簩⒔饘匐婂兊剿鼋饘倬ХN層上。

12.一種用于準(zhǔn)備具有金屬晶種層的襯底的設(shè)備，所述設(shè)備包括：

處理室；

在所述處理室中用于支撐具有金屬晶種層的襯底的基座；

所述處理室上方的遠(yuǎn)程等離子體源；以及

具有用于執(zhí)行以下操作的指令的控制器：

(a)在處理室中提供襯底，在所述襯底的電鍍表面上具有所述金屬晶種層，其中所述金屬晶種層的一部分已經(jīng)轉(zhuǎn)化成所述金屬的氧化物；

(b)在所述遠(yuǎn)程等離子體源中形成還原性氣體物質(zhì)的遠(yuǎn)程等離子體，其中所述遠(yuǎn)程等離子體包括來自所述還原性氣體物質(zhì)的自由基、離子以及紫外線(UV)輻射中的一種或多種；并且

(c)使所述襯底的所述金屬晶種層暴露于所述遠(yuǎn)程等離子體，其中暴露于所述遠(yuǎn)程等離子體使所述金屬的所述氧化物還原成與所述金屬晶種層結(jié)合在一起的薄膜形式的所述金屬，

(d)在暴露于所述遠(yuǎn)程等離子體完成之后，使用主動(dòng)冷卻系統(tǒng)冷卻所述襯底，其中冷卻所述襯底包括使用來自一或多個(gè)冷卻氣體入口的冷卻氣體冷卻襯底以及使用支撐襯底的主動(dòng)冷卻基座冷卻襯底中的一者或兩者。

13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述金屬晶種層包括銅、鈷、釕、鈀、銠、銥、鋨、鎳、金、銀、鋁和鎢中的至少一種。