[發(fā)明專利]用于內(nèi)襯鈷的特征的銅電沉積序列

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201980024329.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN111936674A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杰雅維爾·維爾姆魯根;布萊恩·L·巴卡柳;托馬斯·A·蓬努斯瓦米
• 申請（專利權(quán)）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: C25D17/00
• 分類號: C25D17/00;C25D17/02;C25D3/38;C25D5/54;C25D5/10;C25D5/18;C25D7/12;H01L21/288
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 樊英如;張華

在一示例中，電鍍系統(tǒng)包括第一浴槽、第二浴槽、夾具、第一浴槽中的第一陽極、第二浴槽中的第二陽極和直流電源。第一浴槽容納第一電解質(zhì)溶液，該第一電解質(zhì)溶液包括堿性銅復(fù)合溶液。第二浴槽容納第二電解質(zhì)溶液，該第二電解質(zhì)溶液包括酸性鍍銅溶液。直流電源在夾具和第一陽極之間產(chǎn)生第一直流電流，以在浸入第一電解質(zhì)溶液中的晶片的鈷層上電鍍第一銅層。然后，直流電源在夾具和第二陽極之間產(chǎn)生第二直流電，以在浸入第二電解質(zhì)溶液中的晶片的第一銅層上電鍍第二銅層。

優(yōu)先權(quán)主張

本申請是于2018年3月30日提交的美國專利申請序列No.15/941,267的繼續(xù)，并且根據(jù)35 U.S.C.§120要求其優(yōu)先權(quán)利益，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容整體上涉及電鍍系統(tǒng)和方法，且尤其涉及用于直接在鈷襯里上電鍍銅的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在常規(guī)的電鍍方法中，在添加劑的存在下進行銅電沉積可在雙鑲嵌金屬化中產(chǎn)生亞微米特征(例如通孔和溝槽)的無空隙電鍍。通常采用這種方法在低于50nm技術(shù)節(jié)點的高級微處理器中制造互連。然而，隨著互連件尺寸的減小，將互連件金屬化工藝縮放到更窄的幾何形狀變得越來越困難。例如，銅在鈷襯里上的物理氣相沉積(PVD)會在特征開口處導(dǎo)致不希望有的缺陷，例如凸起或“突出”，從而導(dǎo)致夾斷。此外，這些小特征的側(cè)壁臺階覆蓋率也可能導(dǎo)致在鍍敷后的側(cè)壁產(chǎn)生空隙。這樣的缺陷會導(dǎo)致電短路和可靠性問題。

本公開試圖解決這些缺點。應(yīng)當(dāng)注意的是，提供本節(jié)中描述的信息是以向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供以下公開主題的一些背景，并且不應(yīng)將其視為被認(rèn)可的現(xiàn)有技術(shù)。

附圖說明

一些實施方案通過示例而非限制的方式示于附圖的視圖中：

圖1A是根據(jù)示例性實施方案的使用第一電鍍浴的電鍍系統(tǒng)的框圖。

圖1B是根據(jù)示例性實施方案的使用第二電鍍浴的電鍍系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)示例性實施方案的用于處理晶片的方法的流程圖。

圖3是根據(jù)示例性實施方案的用于電鍍的方法的流程圖。

圖4是根據(jù)另一示例性實施方案的用于電鍍的方法的流程圖。

圖5是晶片的截面圖，其示出了在鈷層上沉積銅層的示例。

圖6是說明機器的示例的框圖，一或多個示例性實施方案可在該機器上實施、或可通過該機器控制一或多個示例性實施方案。

具體實施方式

隨后的描述包括實現(xiàn)本發(fā)明主題的示例性實施方案的系統(tǒng)、方法、技術(shù)、指令序列以及計算機器程序產(chǎn)品。在以下的描述中，出于解釋的目的，提出許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對示例性實施方案的透徹理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯而易見的是，可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實踐本發(fā)明實施方案。

本專利文件的公開內(nèi)容的一部分含有受版權(quán)保護的材料。版權(quán)所有者不反對由任何人對專利文件或?qū)＠_內(nèi)容進行傳真復(fù)制，因為其出現(xiàn)在專利及商標(biāo)局的專利檔案或記錄中，但在任何其他方面保留所有版權(quán)。以下聲明適用于如下面所述以及在形成本文件的一部分的附圖中的任何數(shù)據(jù)：版權(quán)LAM Research Corporation，2018，保留所有權(quán)利。

在本公開中，使用各種術(shù)語來描述半導(dǎo)體處理表面：“晶片”和“襯底”可以互換地使用。經(jīng)由電化學(xué)反應(yīng)將金屬沉積或鍍覆到晶片的導(dǎo)電表面上的工藝通常被稱為“電沉積”或“電鍍”。