发明名称 回火处理铜膜的方法及设备
摘要 一种关于回火铜的方法与设备。该方法至少包括在一整合制程系统中利用电镀在一基材上形成一铜层和在该整合制程系统之一反应室中回火该铜层。
申请公布号 TW584921 申请公布日期 2004.04.21
申请号 TW090103485 申请日期 2001.02.15
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 陈滨;辛虎善;叶斯迪多迪;罗特森莫拉得;罗宾琼
分类号 H01L21/44 主分类号 H01L21/44
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种回火一铜层的方法,其至少包括:在一整合制程系统中利用电镀在一基材上形成该铜层;及于该整合制程系统之一反应室之一气体环境中处理该铜层少于约5分钟的时间,该气体环境至少包含氮气。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之气体环境更至少包含一含氢气体。3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中上述之含氢气体为一氢气。4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中上述之氢气保持在一少于约5%的浓度。5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中上述之铜层的系被处理于约在100℃至500℃之间的温度。6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中上述之铜层系被处理于约在250℃至500℃之间的温度。7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中上述之气体环境至少包含少于约100ppm的氧气。8.如申请专利范围第7项所述之方法,其中上述之气体环境至少包含一最高约1000torr的压力。9.一种形成一具有少于约1.8/cm电阻的铜层的方法,至少包括:在一整合制程系统中形成一电镀铜层;及于该整合制程系统之一反应室之一气体环境中处理该铜层少于约5分钟的时间,该气体环境至少包含氮气。10.一种回火一铜层的方法,其至少包括:在一整合制程系统中利用电镀在一基材上形成该铜层;在约100℃至约500℃之间的温度下于该整合制程系统之一反应室之一气体环境中处理该铜层少于约5分钟的时间,其中该气体环境至少包含一选自氮、氩和氦的气体。11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之气体环境更至少包含一保持在少于约5%的浓度的氢气。12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中上述之气体环境更至少包含一少于约100ppm的氧气。13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中上述之气体环境至少包含一最高约1000torr的压力。14.一种形成一具有少于约1.8/cm电阻的铜层的方法,至少包括:在一至少约150℃的温度下于一至少包含一种选自氮、氩或氦的气体的气体环境中处理铜层少于约2分钟的时间。15.一种回火铜的整合制程系统,至少包括:一电镀反应室用以在一基材上形成一铜层;一清洗室用作清洁该基材;一回火反应室,至少包括一回火气体源和一热基材支撑架,该回火气体源至少包含一选自氮、氩和氦的气体且该热基材支撑架保持在约100℃至约500℃之间的温度;及一传输机械用以在该整合制程系统中传送该基材。16.如申请专利范围第15项所述之整合制程系统,其中上述之回火气体源至少包含氮气。17.如申请专利范围第15项所述之整合制程系统,其中上述之回火气体源至少包含少于约5%的氢气。18.一种电脑储存媒体,其包含一软体例行程式,当执行时,使一一般目的电脑以一回火铜的方法控制一整合制程系统,该回火铜的方法至少包括:在一整合制程系统中利用电镀在一基材上形成一铜层;及于该整合制程系统之一反应室之一回火气体环境中处理该铜层少于约5分钟的时间,其中该气体环境至少包含氮气。19.如申请专利范围第18项所述之电脑储存媒体,其中上述之铜层系在该气体环境中被处理于约在100℃至500℃之间的温度。20.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之铜层系在该气体环境中被处理于约在250℃至500℃之间的温度。21.如申请专利范围第15项所述之整合制程系统,其中上述之热基材支撑架保持在约250℃至约500℃之间的温度。图式简单说明:第1图为一适合实施本发明的设备的概要立视图。第2图为一包括第1图设备的整合制程系统的上视图。第3图为一反应顺序表示金属沈积和回火方法的步骤。第4a-c图为经过各种状态金属处理的基材结构的截面图。第5图为表示一铜层的片电阻改变率,对在不同的回火时间,回火温度之一函数图。第6图为表示一铜层的反射改变率,对在不同的回火时间,回火温度之一函数图。第7图为表示薄片电阻和反射改变率对在一气体环境中氢含物之一函数图。第8图为表示该CMP速率对不同回火时间回火温度之一函数图。
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