[发明专利]铜层及铜镶嵌结构的形成方法

权利要求书

1、一种铜层的形成方法，其特征在于，包括步骤：

提供表面已形成铜晶种层的衬底；

将所述衬底传送至铜电镀设备中；

向所述铜电镀设备中的退火装置通入保护气体，对所述衬底进行第一热退火处理，以防止铜镶嵌结构内形成孔隙；

利用所述电镀设备中的电镀装置对所述衬底进行铜电镀处理；

利用所述电镀设备中的洗边装置对所述衬底进行洗边处理；

利用所述铜电镀设备中的退火装置对所述衬底进行第二热退火处理，完成铜的电镀。

2、如权利要求1所述的形成方法，其特征在于：所述第一热退火处理的温度在150至300℃之间。

3、如权利要求1所述的形成方法，其特征在于：所述第一热退火处理的时间在10至100秒之间。

4、如权利要求1所述的形成方法，其特征在于：所述通入的保护气体为氢气、氮气、氦气或氩气中的一种。

5、如权利要求1所述的形成方法，其特征在于：所述通入的保护气体流量在200至300sccm之间。

6、一种铜镶嵌结构的形成方法，其特征在于，包括步骤：

提供衬底；

在所述衬底上形成通孔开口；

在所述衬底表面及所述通孔开口内形成粘附层；

在所述粘附层上形成铜的晶种层；

将形成晶种层后的衬底传送至铜电镀设备中；

向所述铜电镀设备中的退火装置通入保护气体，对所述衬底进行第一热退火处理，以防止铜镶嵌结构内形成孔隙；

利用所述电镀设备中的电镀装置对所述衬底进行铜电镀处理；

利用所述电镀设备中的洗边装置对所述衬底进行洗边处理；

利用所述铜电镀设备中的退火装置对所述衬底进行第二热退火处理；

对所述衬底进行平坦化处理，去除所述通孔开口外的铜金属，形成铜镶嵌结构。

7、如权利要求6所述的形成方法，其特征在于：所述第一热退火处理的温度在150至300℃之间。

8、如权利要求6所述的形成方法，其特征在于：所述第一热退火处理的时间在10至100秒之间。

9、如权利要求6所述的形成方法，其特征在于：所述通入的保护气体为氢气、氮气、氦气或氩气中的一种。

10、如权利要求6所述的形成方法，其特征在于：所述通入的保护气体流量在200至300sccm之间。

11、如权利要求6所述的形成方法，其特征在于，在所述衬底表面及所述通孔开口内形成粘附层，包括步骤：

将所述衬底传送至物理气相沉积设备中；

在所述衬底表面及所述通孔开口内形成粘附层。

12、如权利要求11所述的形成方法，其特征在于：在所述粘附层上形成铜的晶种层，包括步骤：

在所述粘附层上形成铜的晶种层；

将所述衬底由所述物理气相沉积设备中取出。

13、如权利要求6或11所述的形成方法，其特征在于：所述粘附层包含Ta/TaN。