发明名称 用以制造铜-钴连接导线之方法
摘要 一种用以形成铜-钴连接导线之方法,包含以去离子水冲洗铜基材,加热温和蚀刻剂溶液并以热的温和蚀刻剂溶液冲洗该铜基材,加热无电电镀溶液并以一部分热的无电电镀溶液冲洗该铜基材,加热还原剂溶液并混合另一部分的热无电电镀溶液与该热的还原剂溶液而形成自身催化浴(self-catalytic bath),以及将该自身催化浴施于该铜基材。该无电电镀溶液可含有钴离子。本方法进一步包括在施加该自身催化浴之后,以去离子水及氢氟酸溶液冲洗该铜基材。
申请公布号 TWI297043 申请公布日期 2008.05.21
申请号 TW094131658 申请日期 2005.09.14
申请人 英特尔股份有限公司 发明人 维拉利 杜宾;陈钦章;夏达格 乔赫瑞
分类号 C23C18/54(2006.01);C25D7/12(2006.01) 主分类号 C23C18/54(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种无电电镀方法,其包含: 加热温和蚀刻剂溶液; 以该经加热的温和蚀刻剂溶液冲洗金属基材; 加热无电电镀溶液; 以该经加热的无电电镀溶液冲洗该金属基材; 加热还原剂溶液; 混合该经加热的无电电镀溶液与该经加热的还原 剂溶液而形成自身催化浴;以及 将该自身催化浴施于该金属基材。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该经加热的无 电电镀溶液与该经加热的还原剂溶液之混合刚好 在该自身催化浴施于该金属基材之前发生。 3.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包含在以 该经加热的温和蚀刻剂溶液冲洗该金属基材之前, 先以去离子水冲洗该金属基材。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中该温和蚀刻剂 溶液系加热到介于约30℃与约90℃之间的温度。 5.如申请专利范围第1项之方法,其中该温和蚀刻剂 具有约pH 1与约pH 6之间的pH。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中该温和蚀刻剂 包含有机酸或有机界面活性剂。 7.如申请专利范围第6项之方法,其中 若该温和蚀刻剂包含有机酸,则该有机酸包含至少 一选自柠檬酸、草酸、醋酸及乳酸的酸, 此外若该温和蚀刻剂包含有机界面活性剂,则该有 机界面活性剂包含至少一选自聚乙二醇及乙二醇 的界面活性剂。 8.如申请专利范围第1项之方法,其中该无电电镀溶 液系加热到介于约30℃与约90℃之间的温度。 9.如申请专利范围第1项之方法,其中该无电电镀溶 液包含金属溶液。 10.如申请专利范围第9项之方法,其中该金属溶液 包含至少一选自钴、银、金、镍、铜、铁、钯、 铂、铑、铱、铬、钼、钨、锰、、钌、锇及铼 的金属。 11.如申请专利范围第9项之方法,其中该无电电镀 溶液进一步包含错合剂、缓冲剂及pH调节剂。 12.如申请专利范围第1项之方法,其中该还原剂溶 液系加热到介于约30℃与约90℃之间的温度。 13.如申请专利范围第1项之方法,其中该还原剂溶 液包含至少一选自硼氢化物、二甲基胺硼烷、胺 硼烷类、次磷酸盐、甲醛、及乙醛酸的化学药 品。 14.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包含: 在施加该自身催化浴之后,第二次以去离子水冲洗 该金属基材;以及 在第二次以去离子水冲洗该金属基材之后,以氢氟 酸溶液冲洗该金属基材。 15.如申请专利范围第1项之方法,其中使用喷涂法 将该自身催化浴施于该金属基材。 16.一种无电电镀方法,其包含: 配送温和蚀刻剂溶液以供施于晶圆; 分开地配送无电电镀溶液与还原剂溶液以供混合 并施于晶圆; 在配送时,将该温和蚀刻剂溶液、该无电电镀溶液 及该还原剂溶液串列地加热到施加温度; 将该经加热的温和蚀刻剂溶液施于该晶圆; 实质上刚好在施于该晶圆之前,串列地混合该经加 热的无电电镀溶液与该经加热的还原剂溶液;以及 将该经加热的无电电镀溶液与该经加热的还原剂 溶液之混合物施于该晶圆。 17.如申请专利范围第16项之方法,其进一步包含: 配送去离子水溶液以供施于晶圆;以及 在将该经加热的温和蚀刻剂溶液施于该晶圆之前, 先将该去离子水溶液施于该晶圆。 18.如申请专利范围第17项之方法,其进一步包含在 将该混合物施于该晶圆之后,第二次将该去离子水 溶液施于该晶圆。 19.如申请专利范围第16项之方法,其中该温和蚀刻 剂溶液系加热到介于约30℃与约90℃之间的温度。 20.如申请专利范围第16项之方法,其中该无电电镀 溶液系加热到介于约30℃与约90℃之间的温度。 21.如申请专利范围第16项之方法,其中该还原剂溶 液系加热到介于约30℃与约90℃之间的温度。 22.如申请专利范围第16项之方法,其中该温和蚀刻 剂包含有机酸。 23.如申请专利范围第22项之方法,其中该有机酸包 含至少一选自柠檬酸、草酸、醋酸及乳酸的酸。 24.如申请专利范围第18项之方法,其进一步包含: 配送氢氟酸溶液以供施于晶圆;以及 在第二次施加该去离子水溶液于该晶圆之后,将氢 氟酸溶液施于该晶圆。 25.一种无电电镀装置,其包含: 一POU室,在无电电镀处理的期间用以固定半导体晶 圆; 一经由第一次配送连到该POU室之用以储存温和蚀 刻剂溶液的第一化学药品槽; 一经由第二次配送连到该POU室之用以储存无电电 镀溶液的第二化学药品槽; 一经由第三次配送连到该POU室之用以储存还原剂 溶液的第三化学药品槽;和 一经由第四次配送连到该POU室之用以储存去离子 水溶液的第四化学药品槽; 其中该第二次与第三次配送刚好在该POU室前相交, 以混合该无电电镀溶液与该还原剂溶液。 26.如申请专利范围第25项之装置,其中该POU室具有 钝性氛围。 27.如申请专利范围第25项之装置,其进一步包含: 一连到该第一次配送以加热该温和蚀刻剂溶液的 第一串列加热器; 一连到该第二次配送以加热该无电电镀溶液的第 二串列加热器;以及 一连到该第三次配送以加热该还原剂溶液的第三 串列加热器。 28.如申请专利范围第25项之装置,其进一步包含连 到该第四次配送以冷却该去离子水溶液的串列冷 却装置。 29.如申请专利范围第25项之装置,其进一步包含用 以操作该无电电镀装置的系统控制器。 30.如申请专利范围第25项之装置,其进一步包含一 或多个泵,用以自该化学药品槽将该等溶液移至该 POU槽。 31.如申请专利范围第25项之装置,其进一步包含: 一经由第五次配送连到该POU室之用以储存氢氟酸 溶液的第五化学药品槽。 32.如申请专利范围第25项之装置,其进一步包含一 或多个连到该第一化学药品槽而以大宗的形式储 存该温和蚀刻剂溶液的成分之化学药品罐。 33.如申请专利范围第25项之装置,其进一步包含一 或多个连到该第二化学药品槽而以大宗的形式储 存该无电电镀溶液的成分之化学药品罐。 34.如申请专利范围第25项之装置,其进一步包含一 或多个连到该第三化学药品槽而以大宗的形式储 存该还原剂溶液的成分之化学药品罐。 35.如申请专利范围第31项之装置,其进一步包含一 或多个连到该第五化学药品槽而以大宗的形式储 存该氢氟酸溶液的成分之化学药品罐。 图式简单说明: 第1图举例说明根据本发明的赁施形态之无电电镀 系统。 第2图为根据本发明的实施形态之无电电镀方法。 第3图为根据本发明的实施形态之电镀后清洁方法 。 第4图为根据本发明的实施形态之铜上钴连接导线 结构的形成方法。 第5A图举例说明使用先前技术的方法所形成之铜 上钴连接导线。 第5B图举例说明使用本发明的方法所形成之铜上 钴连接导线。
地址 美国
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