[发明专利]在半导体装置的金属化系统中提供超电迁移效能且减少敏感低K介电的劣化

权利要求书

1.一种用于形成半导体装置的金属化层的方法，所述方法包括：

在金属区域的表面上形成传导覆盖层，所述金属区域侧向包埋在所述金属化层的第一介电材料中；

在所述传导覆盖层存在中，在所述第一介电材料的暴露表面上进行热化学清洗处理；以及

在所述第一介电材料的所述暴露表面与所述传导覆盖层上，形成第二介电材料。

2.如权利要求1所述的方法，其中使用氧化物还原气体进行所述热化学清洗处理。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述氧化物还原气体包括氨气与氮气至少其中之一。

4.如权利要求1所述的方法，其中在处理温度约250至500℃进行所述热化学处理。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一介电材料是具有介电常数约2.7或更小的含碳材料。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述热化学清洗处理以及沉积所述第二介电材料的进行成为不把所述半导体装置暴露至环境气体的工艺顺序。

7.如权利要求1所述的方法，其中更包括在进行所述热化学处理之后与形成所述第二介电材料之前，在含硅环境的基础上进行第二热化学处理。

8.如权利要求6所述的方法，其中在硅烷、三甲基硅烷、四甲基硅烷与六甲基二硅氮烷(HMDS)至少其中之一的基础上，建立所述含硅环境。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述金属区域包括铜与传导障蔽材料。

10.一种方法，包括：

在半导体装置的金属化层的金属区域的含铜表面上，形成传导覆盖材料，所述金属区域形成在所述金属化层的低k介电材料中；

以氧化铜还原工艺气体为基础，在所述低k介电材料的暴露表面上，进行第一热化学处理；

在进行所述第一热化学处理之后，以含硅的工艺环境为基础，在所述暴露表面上，进行第二热化学处理；以及

在所述传导覆盖层与所述低k介电材料的所述暴露表面上，形成介电材料层。

11.如权利要求10所述的方法，其中在硅烷、三甲基硅烷、四甲基硅烷与六甲基二硅氮烷(HMDS)至少其中之一的基础上，建立所述含硅的工艺环境。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述还原工艺气体包括氨气与氮气至少其中之一。

13.如权利要求10所述的方法，其中在处理温度约250至500℃进行所述第一与第二热化学处理。

14.如权利要求10所述的方法，其中所述第二热化学处理以及形成所述介电材料层的进行成为不把所述半导体装置暴露至环境气体的连续工艺顺序。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述第一热化学处理、所述第二热化学处理以及形成所述介电材料层的进行成为不把所述半导体装置暴露至环境气体的连续工艺顺序。

16.如权利要求10所述的方法，更包括在所述低k介电材料中形成沟渠，以及用含铜材料填充所述沟渠，形成所述金属区域，其中在填充所述沟渠之前，进行至少一另一热化学处理。

17.如权利要求16所述的方法，其中进行至少一另一热化学处理包括在含硅的工艺环境基础上，进行第二热化学处理。

18.一种用于形成半导体装置的金属化层的方法，所述方法包括：

在低k介电层中，形成开口；

用含铜材料填充所述开口，形成金属区域；

在所述金属区域的表面上，形成传导覆盖层；

在没有等离子存在中，以铜还原气体环境为基础，进行清洗工艺；以及

在所述含硅的工艺环境中，在所述没有等离子存在中，以含硅的工艺环境为基础，进行表面修饰工艺。

19.如权利要求18所述的方法，更包括在所述低k介电材料与所述传导覆盖层上，形成介电材料层。

20.如权利要求18所述的方法，其中所述低k介电材料包括碳。