对基板表面做预先处理以进行金属沉积的工艺和集成系统

摘要

本发明提供对基板表面做预先处理以进行金属沉积的工艺和集成系统，以提升铜布线的电迁移性能，提供较低的金属电阻率，并提升金属-金属间或硅-金属间的粘着性。提供一种在集成系统中，对基板表面进行预先处理，以在铜表面选择性地沉积钴合金薄层从而提升铜布线的电子迁移性的方法。该方法包括：在集成系统中去除基板表面的有机污染物和金属氧化物，并在去除污染物和金属氧化物之后，在集成系统中修复该基板表面。该方法还包括在修复基板表面之后，在集成系统中，在铜布线的铜表面选择性地沉积钴合金材料薄层。还提供一种实现上述方法的系统。

主权项

一种在集成系统中，对基板表面做预先处理，以沉积金属阻障层来填充基板上的铜布线结构，并在该金属阻障层上沉积铜种晶薄层，从而提升该铜布线的电子迁移性的方法，其特征在于，该方法包含：在该集成系统中，清洁底层金属的暴露表面以去除表面金属氧化物，其中该底层金属是电性连接于该铜布线的底层布线的一部分；在该集成系统中，沉积该金属阻障层以填充该铜布线结构，其中在沉积完该金属阻障层之后，在可控环境中传送和处理该基板以避免金属阻障氧化物的形成，其中所述可控环境中充满惰性气体以限制该基板暴露于氧气中从而避免金属阻障氧化物的形成；在该集成系统中，沉积该铜种晶薄层；及在该集成系统中，在该铜种晶薄层上沉积铜填充层。