发明名称 形成使用于铜互连之障壁层之方法
摘要 一种形成改良铜埋植互连(图ll)的方法,由处理室(10)内的埋植结构开始。进行RF预清洗操作(408)。RF预清洗操作会旋转该结构的角落(210a与206a),以降低空洞的产生,并改善步阶覆盖率,而不会从底下曝露的铜互连表面(202a)上大幅的移除掉铜原子。接着沉积出钽阻障层(220),其中有一部分钽阻障层的抗张强度比钽阻障层的另一部分还强。形成钽阻障层(220)后,在阻障层的顶部上形成铜晶种层(222)。该铜层的形成是使用改良的夹具(85)夹住晶圆,以降低对晶圆边缘上铜的刮伤以及损害。接着利用铜电镀与化学机械研磨(CMP)制程,来完成铜互连结构。
申请公布号 TW465016 申请公布日期 2001.11.21
申请号 TW089102613 申请日期 2000.02.16
申请人 摩托罗拉公司 发明人 迪恩 J. 丹宁;山姆 S. 贾西亚;布莱利 P. 史蜜斯;丹尼尔 J. 陆普;葛罗利 诺曼 汉弥顿;MD. 雷鲁尔 依斯篮;布莱恩 G. 安东尼
分类号 H01L21/76 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种在晶圆(200)上形成阻障层(220)的方法,该方法包括:将晶圆(200)安置在处理室(40)内;对溅镀目标靶(48)供电,经过第一时距的时间;对线圈(52)供电,经过第二时距的时间,其中该第二时距是不同于第一时距;以及在沉积出阻障层(220)的期间,对溅镀目标靶(48)以及线圈(52)的供电功率进行控制。2.一种在晶圆(200)上形成钽阻障层(220)的方法,该方法包括:形成具有第一抗张强度的第一部分钽阻障层(220);形成具有第二抗张强度的第二部分钽阻障层(220),其中该第二抗张强度与该第一抗张强度是不相同;以及在钽阻障层(220)上形成导电层(222),其中导电层(222)大部分是包括铜。3.一种在至少一晶圆(200)上形成阻障层(220)的方法,该方法包括:将处理室(40)的表面,涂布上一层高温金属氮化物;至少一晶圆(200)上形成阻障层(220),其中阻障层(220)包括高温金属;以及经过一段时间后,再次将处理室(40)的表面,涂布上另一层高温金属氮化物。4.一种在晶圆(200)上形成薄层的方法,该方法包括:将晶圆安置在处理室(70)内,该处理室具有目标靶(78)以及线圈(82);以及从目标靶(78)上去除掉第一材料,并从线圈(82)上去除掉第二材料,将第一材料以及第二材料沉积在晶圆(200)上。5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中该第二材料的结晶颗粒大小低于约50微米。6.一种在晶圆(200)上形成薄层(220)的方法,该方法包括:在介电层内形成开口(212),其中该开口曝露出底下的互连(202),而且该开口(212)具有角落部分,是在介电层开口交接面的侧壁部分之区域内形成,该介电层是垂直于侧壁部分;以及对该开口(212)进行蚀刻,其中加到线圈(26)上的第一电源功率至少是加到晶圆基座(24)上的第二电源功率的二倍,而且其中对该开口所进行的蚀刻处理,会将角落部分(206a,210a)圆角化。7.如申请专利范围第6项之方法,进一步包括:当该开口(212)的蚀刻处理完后,在该开口(212)内,形成阻障层(220);以及形成含铜层(222),覆盖住阻障层(220)。8.一种在晶圆(200)上形成薄层(222)的方法,该方法包括:将具有曝露阻障区(220)的晶圆(200)安置在处理室(70)内;以及将晶圆(200)扣住,固定到底下支撑架(86)上,其中扣住晶圆(200)的操作包括使用夹具(85),该夹具(85)具有接触部分(100),该接触部分(100)接触到晶圆,而且接触到位于晶圆(200)上方且相邻到接触部分的阴影部分,该阴影部分是位于晶圆(200)表面上距离至少8微米的地方。9.如申请专利范围第8项之方法,其中该夹具(85)能避免在晶圆(200)的数字识别区(106)上形成该薄层(222)。10.一种在晶圆(200)上形成薄层(220)的方法,该方法包括:将晶圆(200)安置在处理室(40)内的基座(56)上,其中该处理室(40)包括绝缘环(53),位于基座(56)的周边,且其中该基座(56)是偏压到第一偏压电源;以及将处理室的第二区偏压到第二偏压电源,其中该绝缘环(53)以电气方式,将第一偏压电源与第二偏压电源隔绝开,且其中该绝缘环(53)在形成该薄层(220)时,会曝露到处理室环境中,并在晶圆(200)上形成该薄层(220)之前,被涂布上一层导电材料。图式简单说明:第一图是依据本发明多处理室积体电路沉积系统的上视图。第二图是依据本发明第一图中无线电(RF)预清洗处理室的侧视图。第三图是依据本发明第一图中阻障层沉积处理室的侧视图。第四图是依据本发明第一图中铜晶种层沉积处理室的侧视图。第五图是依据本发明第四图中特定放大夹具部分的侧视图。第六图是依据本发明第五图中夹具的上视图。第七图是使用不适合形状之夹具时不当影响的侧视图。第八图-第十一图显示出使用依据本发明第一图-第六图之系统所形成铜互连之方法的侧视图。第十二图是依据本发明形成阻障层与晶种层供铜互连使用之方法的流程图。第十三图是习用技术之铝预清洗方法以及本发明新的铜预清洗方法的比较表。第十四图是供阻障层沉积处理室中线圈,靶材与晶圆用,以形成本发明阻障层之供电序列的XY图。
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