发明名称 形成金属层之方法以及电化学电镀金属之方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.06.11
申请号 TW094146699 申请日期 2005.12.27
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 曹荣志;刘继文;冯宪平;郑锡圭;林士琦;郑闵元
分类号 C25D3/38 主分类号 C25D3/38
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 一种形成金属层之方法,包括:提供一半导体结构;形成一介电层于该半导体结构上,其中该介电层中包含形成有一开口;形成一金属晶种层内衬于该开口;以一清洁步骤处理该金属晶种层,其中该清洁步骤包括属湿式清洁步骤之柠檬酸清洁步骤、刷布(scrubber)清洁步骤或旋转-润湿-乾燥(spin-rinse-dry,SRD)模式清洁步骤;以及形成一金属层于该金属晶种层上,其中该金属层系藉由电化学电镀或物理气相沈积溅镀法所形成。如申请专利范围第1项所述之形成金属层之方法,其中该金属晶种层与该金属层之组成为铜。如申请专利范围第1项所述之形成金属层之方法,其中该金属晶种层之厚度大体介于1000~2500埃之间。如申请专利范围第1项所述之形成金属层之方法,更包括平坦化该金属层以形成一位于该开口中之平坦金属插栓。如申请专利范围第1项所述之形成金属层之方法,更包括于该开口与该金属晶种层之间内衬一金属阻障层。如申请专利范围第5项所述之形成金属层之方法,其中该金属阻障层系由钽、氮化钽、钛、氮化钛或氮矽化钽所组成。如申请专利范围第5项所述之形成金属层之方法,其中该金属阻障层之厚度大体介于100~500埃之间。如申请专利范围第1项所述之形成金属层之方法,其中该刷布(scrubber)机械清洁步骤系利用去离子水于时间周期50~60秒及温度摄氏20~25度条件下进行清洁。如申请专利范围第1项所述之形成金属层之方法,其中该旋转-润湿-乾燥(spin-rinse-dry,SRD)模式机械清洁步骤系利用去离子水于时间周期30~60秒及温度摄氏20~25度条件下进行清洁。如申请专利范围第1项所述之形成金属层之方法,其中该清洁步骤系为一乾式清洁步骤。如申请专利范围第10项所述之形成金属层之方法,其中该乾式清洁步骤系包括氩气电浆蚀刻清洁步骤或氦气电浆蚀刻清洁步骤。如申请专利范围第11项所述之形成金属层之方法,其中该氩气电浆蚀刻清洁步骤系移除该金属晶种层大体150埃,其清洁条件包括氩气流量4~7sccm、电浆功率390~450瓦特、时间周期10~15秒以及温度摄氏20~25度。如申请专利范围第11项所述之形成金属层之方法,其中该氦气电浆蚀刻清洁步骤系移除该金属晶种层大体150埃,其清洁条件包括氦气流量90~100sccm、电浆直流功率10~40瓦特、电浆第二射频功率400~500瓦特、时间周期40~80秒以及温度摄氏15~30度。一种电化学电镀金属之方法,包括:提供一半导体结构;形成一包含一定义表面之介电层于该半导体结构上;形成一金属晶种层内衬于该定义表面;以一清洁步骤处理该金属晶种层,其中该清洁步骤包括属湿式清洁步骤之柠檬酸清洁步骤、刷布(scrubber)清洁步骤或旋转-润湿-乾燥(spin-rinse-dry,SRD)模式清洁步骤;以及电化学电镀一金属层于该金属晶种层上,其中该金属晶种层与该金属层之组成为铜。如申请专利范围第14项所述之电化学电镀金属之方法,其中该金属晶种层之厚度大体介于1000~2500埃之间。如申请专利范围第14项所述之电化学电镀金属之方法,更包括平坦化该金属层以形成一位于该定义表面之平坦金属插栓。如申请专利范围第14项所述之电化学电镀金属之方法,更包括于该定义表面与该金属晶种层之间内衬一金属阻障层。如申请专利范围第17项所述之电化学电镀金属之方法,其中该金属阻障层系由钽、氮化钽、钛、氮化钛或氮矽化钽所组成。如申请专利范围第17项所述之电化学电镀金属之方法,其中该金属阻障层之厚度大体介于100~500埃之间。一种电化学电镀金属之方法,包括:提供一半导体基底;形成一包含一开口之介电层于该半导体基底上;形成一铜晶种层内衬于该开口;以一湿式或乾式之清洁步骤处理该铜晶种层,以清除该铜晶种层表面之污染物,其中该湿式清洁步骤包括柠檬酸清洁步骤、刷布(scrubber)清洁步骤或旋转-润湿-乾燥(spin-rinse-dry,SRD)模式清洁步骤;以及电化学电镀一铜金属层于该铜晶种层上。如申请专利范围第20项所述之电化学电镀金属之方法,其中该铜晶种层之厚度大体介于1000~2500埃之间。如申请专利范围第20项所述之电化学电镀金属之方法,更包括平坦化该铜金属层以形成一位于该开口中之平坦铜插栓。如申请专利范围第20项所述之电化学电镀金属之方法,更包括于该开口与该铜晶种层之间内衬一铜阻障层。如申请专利范围第23项所述之电化学电镀金属之方法,其中该铜阻障层系由钽、氮化钽、钛、氮化钛或氮矽化钽所组成。
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