[发明专利]微观特征中的种子层沉积有效

专利信息
申请号: 201180018086.5 申请日: 2011-03-31
公开(公告)号: CN103109365A 公开(公告)日: 2013-05-15
发明(设计)人: 丹尼尔·L·古德曼;亚瑟·柯格勒;约翰内斯·邱;刘震球 申请(专利权)人: 东京毅力科创尼克斯公司
主分类号: H01L21/768 分类号: H01L21/768
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 蔡胜有
地址: 美国马*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 微观 特征 中的 种子 沉积
【权利要求书】:

1.一种方法,用于对在工件的大致平坦表面内制造的微观孔特征的内表面进行电镀的方法,所述方法包括:

设置工件以具有屏障金属镀层,该屏障金属镀层在工件的所述平坦表面以及所述微观孔特征的所述内表面大致连续并均匀,其中通过大致表面反应限制处理来涂布所述屏障金属镀层;

设置所述工件以在所述工件的所述平坦表面上具有厚金属层的镀层,该厚金属层被锚定至所述屏障金属镀层,并且被布置以使得在整个所述工件上设置的所述微观特征具有大致均匀的导电性;

在所述工件的周边为导电镀层设置电接触路径;

将所述工件浸入化学浴,并且使得所述化学浴完全接触所述微观孔特征的所述内表面,所述化学浴包含适于电沉积的金属离子;以及

在所述工件的所述周边施加电压,以使得金属离子电沉积至所述工件的全部表面上,包括在一个电沉积步骤中形成预定表面镀层的所述微观孔特征的所述内表面。

2.如权利要求1所述的方法,其中,通过等离子体汽相沉积(PVD)来涂布所述导电镀层。

3.如权利要求1所述的方法,其中,所述导电镀层以不可察觉的方式涂布至所述微观特征的所述内表面。

4.如权利要求1所述的方法,其中,所述导电镀层是厚度介于约2000至5000埃的铜层。

5.如权利要求1所述的方法,其中,所述导电镀层是厚度为约5000埃的铜层。

6.如权利要求1所述的方法,其中,所述导电镀层是厚度为约3000埃的铜层。

7.如权利要求1所述的方法,其中,所述屏障金属镀层是厚度介于约500至2000埃的钛或钛钨附着层。

8.如权利要求1所述的方法,其中,所述屏障金属镀层是厚度为约1000埃的钛或钛钨附着层。

9.如权利要求1所述的方法,其中,所述微观孔特征是孔径介于约1微米至20微米并且深度介于约10微米至250微米的孔。

10.如权利要求1所述的方法,其中,所述微观孔特征是直径为约5微米并且深度为约50微米的大致圆形孔。

11.如权利要求1所述的方法,其中,所述微观孔特征是孔径介于约1微米至20微米并且深度介于约10微米至250微米的非圆形孔。

12.如权利要求1所述的方法,其中,所述屏障金属镀层是氮化钛,氮化钽,钨,镍,钛,钽,或这些金属的组合。

13.如权利要求1所述的方法,其中,通过汽相处理来沉积所述屏障金属镀层。

14.如权利要求1所述的方法,其中,通过湿化学处理来沉积所述屏障金属镀层。

15.如权利要求1所述的方法,其中,为了沉积而周期性地施加所述电压,其中施加所述电压的时长为约50毫秒,而不施加所述电压的时长为约100毫秒。

16.一种半导体工件处理设备,用于在工件中制造微观孔结构,所述工件具有涂布至所述工件的平坦表面以及微观孔结构的内表面的屏障膜,并且具有沉积在所述屏障膜上并锚定至所述屏障膜的金属层,所述设备包括:

壳体,界定有用于所述工件的处理腔,所述腔被构造用于利用处理流体预先使所述工件润湿,所述处理流体形成所述处理流体与所述工件的所述平坦表面以及各微观孔结构的内表面之间的流体与金属表面界面;以及

阳极,其布置在用于电镀所述工件的所述腔内,所述阳极被布置使得,在所述工件的所述平坦表面以及各微观孔结构的内表面上,通过电沉积流体,在所述工件与所述阳极之间产生在所述整个工件上大致均匀的、影响金属的电沉积的电镀过电压,由此使得各微观孔结构的所述内表面具有作为一层镀层的表面镀层。

17.如权利要求16所述的设备,其中,所述屏障膜是氮化钛,氮化钽,钨,镍,钛,钽,或这些金属的组合。

18.如权利要求16所述的设备,其中,所述金属层是通过物理汽相沉积形成在所述工件上的厚金属层。

19.如权利要求16所述的设备,其中,所述预先润湿是真空预先润湿。

20.如权利要求16所述的设备,其中,所述电镀流体包含铜电镀溶液。

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