[发明专利]用超声化学镀制备集成电路铜互连线和阻挡层的方法

摘要

本发明涉及超声化学镀制备超大规模集成电路铜互连线和阻挡层的方法，属于化学镀应用领域。对于超声化学镀制备集成电路铜互连线，是以乙醛酸为还原剂，硫酸铜为主盐，附加络合剂、稳定剂和气泡剂，利用超声波的超声空化作用，在活化后的难熔金属或其氮化物阻挡层上，沉积一层对基板沟槽覆盖性和结合力都非常好的铜镀层；对于超声化学镀制备集成电路阻挡层，是采用原子钯活化法，在硅基板的二氧化硅层或者多晶硅层上，采用超声化学镀方法，制备含有难熔金属的三元合金阻挡层NiMoP或CoWP，采用超声化学镀铜方法在超声化学镀制备的阻挡层上沉积铜互连线。本发明是对传统化学镀方法很好的改进，具有对台阶覆盖性好，与阻挡层结合力强等优点。

主权项

1、用超声化学镀制备集成电路铜互连线和阻挡层的方法，其特征在于：所述方法是以乙醛酸作还原剂，硫酸铜作为主盐，附加络合剂、稳定剂和气泡剂，采用超声化学镀方法，利用超声波的超声空化，在活化后的难熔金属或其氮化物阻挡层上沉积一层对基板沟槽覆盖性和结合力好的铜镀层，该方法依次包括以下步骤：(1)制备阻挡层：采用磁控溅射的方法，在厚度为50-150nm，具有100nm-10μm的沟槽的二氧化硅层或者多晶硅层的硅基板上，沉积一层厚度为10nm-100nm的难熔金属或其氮化物阻挡层；(2)清洗：将上述沉积后的硅基板依次浸泡在化学纯丙酮、浓度为10％盐酸、去离子水中，进行超声震荡清洗；(3)活化：对清洗后的硅基板浸泡在缓冲氧化刻蚀液和-HNO3-PdCl2置换液中，在20-30℃下活化5s-200s；(4)超声化学镀铜：将活化后的硅基板浸泡在镀液中进行超声化学镀铜；并利用超声波振荡；镀液以乙醛酸为还原剂，硫酸铜为主盐，另有络合剂乙二胺四乙酸、稳定剂联吡啶和气泡剂聚乙二醇和苯基聚氧乙烯醚磷酸钠；(5)后处理：采用高纯氮气对镀铜的硅基板进行烘干处理。