[发明专利]远程氢等离子体表面处理制备超薄铜籽晶层的方法及其应用

摘要

本发明属于半导体集成电路技术领域，具体为一种远程氢等离子体表面处理制备超薄铜籽晶层的方法。本发明方法包括：将双（六氟乙酰丙酮）合铜吸附在扩散阻挡层上，清除多余双（六氟乙酰丙酮）合铜；将二乙基锌吸附在扩散阻挡层上，清除多余二乙基锌；重复上述步骤以达到超薄铜籽晶层的目标厚度；最后通入远程氢等离子体，进行表面处理。本发明采用ALD生长铜籽晶层，在较低的工艺温度下，可以有效地控制铜籽晶层的厚度，具有良好的沟槽填充性能；采用远程氢等离子体脉冲可与沉积薄膜中的杂质反应生成气体副产物并通过载气带离，从而提高沉积薄膜的质量，提高电镀铜与铜籽晶层的粘附特性，并保持其在集成电路铜互连应用中的可靠性。

主权项

一种远程氢等离子体表面处理制备超薄铜籽晶层的方法，已经在一个互连结构任意一层布线后的衬底上，依次沉积了刻蚀阻挡层、绝缘介质层，再经光刻刻蚀形成了互连的沟槽，经磁控溅射沉积了扩散阻挡层；其特征在于进一步进行如下步骤：步骤a.将双（六氟乙酰丙酮）合铜吸附在扩散阻挡层上，气流量为100‑500标准毫升毎分钟，持续时间为1‑5秒，双（六氟乙酰丙酮）合铜的载气为惰性气体 ；步骤b.清除多余双（六氟乙酰丙酮）合铜；步骤c.将二乙基锌吸附在经上述步骤处理的扩散阻挡层上，气流量为100‑500标准毫升毎分钟，持续时间为1‑5秒，二乙基锌的载气为惰性气体；步骤d.清除多余二乙基锌；然后，进行下述方式之一处理：方式1：步骤e.重复有限次数的步骤a‑步骤d，以达到超薄铜籽晶层的目标厚度；步骤f.通入远程氢等离子体，进行表面处理；方式2：步骤e. 重复有限次数的步骤a‑步骤d后，通入远程氢等离子体，进行表面处理；步骤f.重复有限次数的步骤e以达到目标厚度；其中，双（六氟乙酰丙酮）合铜温度为60 ‑ 80 ℃，反应腔温度为100 ‑ 250 ℃。