金属布线层形成方法、金属布线层形成装置以及存储介质制造方法及图纸

能够在基板的凹部内形成金属布线层，且不会在基板表面残留异物镀层。金属布线层形成方法具有：在设置于基板(2)的凹部(3)的底面(3a)的钨或钨合金(4)上形成作为保护层的第一镀层(7)的工序；对基板(2)的表面(2a)上的异物镀层(7a)进行清洗来将其去除的工序；以及在凹部(3)内的第一镀层(7)上形成第二镀层(8)的工序。

Method for forming metal wiring layer, device for forming metal wiring layer and storage medium

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属布线层形成方法、金属布线层形成装置以及存储介质
本专利技术涉及一种针对基板形成金属布线层的金属布线层形成方法、金属布线层形成装置以及存储介质。
技术介绍
近年，为了应对安装面积的省空间化、处理速度的改善之类的课题，LSI(LargeScaleIntegration：大规模集成电路)等半导体装置被要求进一步高密度化。作为实现高密度化的技术的一例，公知有通过层叠多个布线基板来制作三维LSI等多层基板的多层布线技术。在多层布线技术中，一般在布线基板上设置有贯通布线基板并且埋入有铜(Cu)等导电性材料的贯通孔，以确保布线基板间的导通。另外，在制作布线基板的情况下，使用Cu来作为导电性材料并将Cu埋入到基板的凹部，但是在该情况下，需要在凹部内形成作为Cu扩散防止膜的阻挡膜，并通过化学镀铜在该阻挡膜上形成晶种膜。因此有时布线层的布线容积会减小或在埋入的Cu中产生空隙(void)。另一方面，开发出如下技术：向基板的凹部内提供催化剂，并且通过化学镀法在凹部内埋入Co系金属来代替Cu，以作为布线层来使用。在该情况下，凹部内的Co系合金以自底向上(bottomup)状埋入到在凹部底面设置的下部电极上。然而，在向基板的凹部内提供催化剂的情况下，该催化剂有时也会附着于凹部侧壁或基板表面，在该情况下，尤其是在附着于基板表面的催化剂上，也会生长Co系合金，形成于该基板表面的Co系合金的镀层成为异物镀层而残留。在该情况下，需要使用之后的化学机械研磨法来去除该异物镀层。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-185113号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是考虑这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种不会在基板表面残留异物镀层并能够容易并且简单地通过镀敷处理在基板的凹部内形成金属布线层的金属布线层形成方法、金属布线层形成装置以及存储介质。用于解决问题的方案本专利技术的金属布线层形成方法针对基板形成金属布线层，所述金属布线层形成方法的特征在于，具有以下工序：准备具有凹部的基板，在该凹部的底面形成有下部电极；通过对所述基板实施第一镀敷处理，至少在所述凹部的下部电极上形成作为保护层的第一镀层；对所述基板进行清洗来去除与所述第一镀层同时形成的附着于基板表面的异物镀层；以及通过对所述基板实施第二镀敷处理，在所述凹部内的所述第一镀层上形成第二镀层。本专利技术的金属布线层形成装置针对基板形成金属布线层，所述金属布线层形成装置的特征在于，具备：第一镀层形成部，其通过对具有凹部的基板实施第一镀敷处理，在该凹部的底面形成有下部电极，来至少在所述凹部的下部电极上形成作为保护层的第一镀层；异物镀层清洗部，其对所述基板进行清洗来去除与所述第一镀层同时形成的附着于基板表面的异物镀层；以及第二镀层形成部，其通过对所述基板实施第二镀敷处理，在所述凹部内的所述第一镀层上形成第二镀层。本专利技术的存储介质的特征在于保存有用于使计算机执行金属布线形成方法的计算机程序，所述金属布线层形成方法针对基板形成金属布线层，该金属布线层形成方法具有以下工序：准备具有凹部的基板，在该凹部的底面形成有下部电极；通过对所述基板实施第一镀敷处理，至少在所述凹部的下部电极上形成作为保护层的第一镀层；对所述基板进行清洗来去除与所述第一镀层同时形成的附着于基板表面的异物镀层；以及通过对所述基板实施第二镀敷处理，在所述凹部内的所述第一镀层上形成第二镀层。专利技术的效果根据本专利技术，不会在基板表面残留异物镀层，能够容易并且简单地在基板的凹部内形成金属布线层。附图说明图1的(a)～(g)是表示被实施本专利技术的一个实施方式中的金属布线层形成方法的基板的图。图2是表示本专利技术的一个实施方式中的金属布线层形成方法的流程图。图3是表示本专利技术的一个实施方式中的金属布线层形成装置的框图。具体实施方式下面，利用图1至图3来说明本专利技术的一个实施方式。本专利技术的金属布线层形成方法是如图1的(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)所示那样针对具有凹部3的由半导体晶圆等构成的硅基板(下面也称作基板)2形成金属布线层的方法。如图1的(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)所示，在基板2形成有具有底面3a和侧面3b的凹部3。在该情况下，基板2包括氧化硅膜，在凹部3的底面3a埋入有作为下部电极的钨(W)或钨合金(参照图1的(a))。由这样的结构构成的基板2能够通过公知的方法得到。首先，准备包括氧化硅膜的硅基板2。接着，通过蚀刻在基板2形成凹部3。之后，通过CVD(Chemicalvapordeposition：化学气相沉积)在基板2的凹部3的底面3a埋入钨(W)或钨合金4。接着，利用图3对针对上述的具有凹部3的基板2形成金属布线层的金属布线层形成装置10进行说明。这样的金属布线层形成装置10具备：催化剂提供部11，其向基板2提供催化剂；催化剂清洗部12，其对基板2进行预备清洗来去除在设置于凹部3的底面3a的钨或钨合金4形成的催化剂以外的催化剂；第一镀层形成部13，其对基板2实施第一镀敷处理，至少在钨或钨合金4上形成作为保护层的第一镀层7；异物镀层清洗部，其对基板2进行清洗来去除与第一镀层7同时形成的附着于基板2的表面的异物镀层7a；以及第二镀层形成部16，其通过对基板2实施第二镀敷处理，在凹部3内的第一镀层7上形成第二镀层8。另外，在第一镀层形成部13与异物镀层清洗部15之间设置有UV处理部或加热处理部14，该UV处理部或加热处理部14通过对基板2实施UV处理或加热处理来使异物镀层7a容易去除。另外，对于上述金属布线层形成装置10的各构成构件，例如催化剂提供部11、催化剂清洗部12、第一镀层形成部13、UV处理部或加热处理部14、异物镀层清洗部15及第二镀层形成部16，均由控制装置20按照设置于控制装置20的存储介质21中记录的各种程序进行驱动控制，由此对基板2进行各种处理。在此，存储介质21保存有各种设定数据、后述的金属布线层形成程序等各种程序。作为存储介质21，能够使用计算机可读的ROM、RAM等存储器、硬盘、CD-ROM、DVD-ROM、软盘等盘状存储介质等公知的存储介质。接着，利用图1至图3对由这样的结构构成的本实施方式的作用进行说明。如上所述那样针对由半导体晶圆等构成的基板(硅基板)2形成凹部3，形成凹部3且在凹部3的底面3a设置了钨或钨合金4的基板2被搬送到本专利技术的金属布线层形成装置10内。在该情况下，在基板2上形成有具有底面3a的凹部3，该凹部3的底面3a设置有钨或钨合金(参照图1的(a))。在此，作为在基板2上形成凹部3的方法，能够从以往公知的方法中适当地采用。具体而言，例如，作为干式蚀刻技术，能够应用使用了氟系或氯系气体等的通用的技术，特别地，在形成高宽比(孔的深度/孔的直径)大的孔时，能够更加优选地应用采用了能够进行高速的深度蚀刻的ICP-RIE(InductivelyCoupledPlasmaReactiveIonEtching：电感耦合等离子体-反应离子蚀刻)技术的方法，特别地能够优选采用重复进行使用了六氟化硫(SF6)的蚀刻步骤和使用了C4F8等特氟龙(注册商标)系气体的保护步骤的被称作Bosch工艺的方法。接着，在金属布线层形成装置10内，如图2及图3所示，具有凹部3的基板2被送向催化剂提供部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属布线层形成方法，针对基板形成金属布线层，所述金属布线层形成方法的特征在于，具有以下工序：准备具有凹部的基板，在该凹部的底面形成有下部电极；通过对所述基板实施第一镀敷处理，至少在所述凹部的下部电极上形成作为保护层的第一镀层；对所述基板进行清洗来去除与所述第一镀层同时形成的附着于基板表面的异物镀层；以及通过对所述基板实施第二镀敷处理，在所述凹部内的所述第一镀层上形成第二镀层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.17 JP 2016-2037581.一种金属布线层形成方法，针对基板形成金属布线层，所述金属布线层形成方法的特征在于，具有以下工序：准备具有凹部的基板，在该凹部的底面形成有下部电极；通过对所述基板实施第一镀敷处理，至少在所述凹部的下部电极上形成作为保护层的第一镀层；对所述基板进行清洗来去除与所述第一镀层同时形成的附着于基板表面的异物镀层；以及通过对所述基板实施第二镀敷处理，在所述凹部内的所述第一镀层上形成第二镀层。2.根据权利要求1所述的金属布线层形成方法，其特征在于，还具有以下工序：在去除所述异物镀层的工序之前，向所述基板提供催化剂；以及对所述基板进行预备清洗来去除形成于所述下部电极的催化剂以外的催化剂。3.根据权利要求1或2所述的金属布线层形成方法，其特征在于，在形成所述第一镀层的工序与去除所述异物镀层的工序之间，对所述基板实施UV处理或加热处理来使所述异物镀层容易去除。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的金属布线层形成方法，其特征在于，所述下部电极包含钨或钨合金，所述第一镀层及所述第二镀层包含钴或钴合金。5.一种金属布线层形成装置，针对基板形成金属布线层，所述金属布线层形成装置的特征在于，具备：第一镀层形成部，其通过对具有凹部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田启一，岩井和俊，水谷信崇，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP