[发明专利]在铜籽晶层上电沉积金以形成金金属化结构的方法

权利要求书

1.一种形成用于电连接一个或多个半导体器件的金属化的方法，所述方法包括：

在半导体衬底上形成导电的阻挡层，使得所述阻挡层覆盖形成在所述衬底中的器件的第一端子；

在所述阻挡层上形成籽晶层，所述籽晶层在所述第一端子上方延伸并且包括不同于金的贵金属；

利用具有与所述第一端子横向对准的第一开口的掩模对所述衬底进行掩蔽，使得所述籽晶层的未被掩蔽的部分由所述第一开口暴露并且使得所述籽晶层的被掩蔽的部分由所述掩模覆盖；

使用金电解质溶液对所述籽晶层的所述未被掩蔽的部分进行电镀，使得形成布置在所述第一开口中的第一金金属化结构；

去除所述掩模；

去除所述籽晶层和所述阻挡层的所述被掩蔽的部分；以及

将来自所述籽晶层的所述未被掩蔽的部分的所述贵金属扩散到所述第一金金属化结构中，

其中所述第一金金属化结构经由所述阻挡层被电连接至所述第一端子，

其中扩散所述贵金属包括将全部金属态的贵金属从所述籽晶层的所述未被掩蔽的部分扩散到所述第一金金属化结构中，使得来自所述第一金金属化结构的金直接地接触所述阻挡层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述贵金属是铜。

3.根据权利要求2所述的方法，其中扩散所述贵金属包括在10分钟至60分钟的持续时间中、在200℃至400℃之间的温度下对包括所述第一金金属化结构和所述金属态的铜的所述衬底进行退火。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述贵金属包括银、铂或钯中的任一项。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底包括与所述第一端子横向隔开的器件的第二端子，其中所述阻挡层被形成为使得连续的阻挡层的部分接触所述第一端子和所述第二端子并沿着所述第一端子和所述第二端子之间的所述衬底的表面延伸，其中所述籽晶层被形成为使得连续的籽晶层的部分覆盖所述连续的阻挡层的部分，其中对所述衬底进行掩蔽包括提供与所述第二端子横向对准的第二掩模开口，并且其中电镀包括形成布置在所述第二掩模开口中并电连接至所述第二端子的第二金金属化结构。

6.根据权利要求5所述的方法，其中去除所述籽晶层和所述阻挡层的所述被掩蔽的部分包括对金具有选择性地刻蚀所述籽晶层和所述阻挡层的所述被掩蔽的部分，使得所述第一金金属化结构和所述第二金金属化结构彼此电绝缘。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：在蚀刻所述籽晶层和所述阻挡层的所述被掩蔽的部分期间，蚀刻直接在所述第一金金属化结构和所述第二金金属化结构下方的所述籽晶层和所述阻挡层的部分。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述阻挡层包括钽、氮化钽、钛/氮化钛、钛或钨化钛，其中所述贵金属是铜，其中蚀刻所述籽晶层包括对金具有选择性地湿化学蚀刻铜，并且其中蚀刻所述阻挡层包括湿化学蚀刻或等离子体蚀刻。

9.根据权利要求1所述的方法，其中扩散所述贵金属在去除所述籽晶层和所述阻挡层的所述被掩蔽的部分之后被执行。

10.根据权利要求9所述的方法，其中扩散未被掩蔽的部分的所述贵金属包括将来自所述第一金金属化结构的金横向地扩散到所述籽晶层的所述被掩蔽的部分中。