用于防止在施镀工艺后在基底上形成金属颗粒缺陷物的方法和溶液技术

本发明专利技术提供用于在施镀工艺后防止在基底上形成金属颗粒缺陷物的方法和溶液。具体地，提供的溶液不含有氧化剂，并且包括具有充足浓度的非金属ｐＨ调节剂，以至于所述溶液的ｐＨ为约７．５至约１２．０。在一些情况下，溶液可包括螯合剂。另外或或者，溶液可包括至少两种不同类型的络合剂，分别通过不同官能团而各自提供用于结合金属离子的单个连接点。在任何情况下，所述络合剂或所述螯合剂中的至少一种包含有非胺或非亚胺官能团。用于处理基底的方法的具体实施方式，包括在基底上镀上金属层以及然后将所述基底暴露在包含有上述组分的溶液中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总地涉及用于处理基底的方法和溶液，更具体地，涉及用于防止在电镀沉 积方法后在基底上形成金属颗粒缺陷物的方法和溶液。
技术介绍
以下说明书和具体实施例，并不因为它们包含在此部分而被承认是现有技术。通常在电镀沉积工艺后，在基底上积聚了不需要的颗粒物质和副产物薄膜。因此， 往往采用清洁工艺来除去这些物质。通常清洁工艺的目的是为了获得具有大体上光滑和平 坦表面的金属镀层。此外或或者，清洁工艺可用于从与镀层邻近的电介质材料除去金属颗 粒物质和副产物薄膜，以至于减少金属线之间的短路电流和泄露电流。清洁电介质材料的 表面也有利于提高电介质材料的表面电阻，从而，所述金属线可保持击穿电压处于设计规 格中。常见的用于在电镀沉积工艺后从基底除去颗粒物质的方法包括配给基底大量的 水。然而，该方法通常不能有效地除去所有颗粒物质或防止副产物薄膜的形成。在一些情 况下，采用酸或强碱(即，具有大于12. 0 WpH)来在电镀沉积工艺后加强颗粒物质的去除。 然而，酸和强碱会腐蚀金属薄膜，因此这些溶液不适合用于一些应用。例如，由于集成电路 元件的尺寸不断的减小，在制造集成电路期间，即使是金属层或结构的最轻微的腐蚀可能 变得越来越不可接受。而且，已发现在一些情况下采用酸或强碱后，表面仍留有金属颗粒和 /或盐。另一种在电镀沉积工艺后从半导体表面除去残留物的方法是将羟胺溶液应用在 半导体结构(semiconductor topography)上。类似溶液也可用于从半导体结构除去光致 抗蚀剂。虽然已发现该方法是无腐蚀性的并且能有效得到基本上不含有颗粒物质和副产物 薄膜的表面，但是由于羟胺的成本高、缺乏可用性以及极端的安全性问题(例如，羟胺在加 热时容易爆炸，并且对人的粘膜有刺激性)，因此羟胺的应用是不可取的。因此，开发安全的、可实行的、性价比高的和无腐蚀的方法和溶液是有利的，所述 方法和溶液在电镀沉积工艺后能有效地提供大体上不含有颗粒物质和副产物薄膜的基底 表面。
技术实现思路
已通过将基底暴露在无腐蚀性溶液中来解决了大部分以上着重描述的问题，所述 无腐蚀性溶液被用于在电镀沉积工艺后防止在基底上形成金属颗粒缺陷物。以下仅是方法 和溶液的示例性具体实施例，但无论如何不能解释为限制权利要求书要保护的主题。处理基底的溶液的具体实施例包括具有足够浓度的非金属pH调节剂，以至于该 溶液的PH值为大约7. 5至大约12.0。此外，所述溶液不含氧化剂。在一些情况下，溶液可 包括具有至少一种非胺或非亚胺官能团的螯合剂。此外或或者，溶液可包括至少两种不同类型的络合剂，该两种不同类型的络合剂分别通过不同官能团各自提供用于结合金属离子 的单个连接点。在这些具体实施例中，所述两种不同类型的络合剂中的至少一种包括非胺 或非亚胺官能团。用于处理基底的方法的具体实施方式包括在基底上镀一层金属层，然后 将该金属层暴露在包括上述组分的溶液中。附图说明经阅读以下详细说明并参照下列附图，本专利技术的其他目的和有益效果将变得显而 易见。图1显示为用于处理基底的示例性方法的流程图；以及图2显示为用于处理基底的另一种示例性方法的流程图。虽然对本专利技术易作各种变化和替换形式，其具体的实施方式通过在附图中以举例 的方式显示，并在本文中将作详细描述。然而，应理解的是，所述附图和对其所作的详细描 述的目的不是要限制专利技术于公开的特定形式，反而，本专利技术是要覆盖所有的变化、同等物和 替换物，该所有的变化、同等物和替换物落入如附加的权利要求书所界定的本专利技术的精神 和范围内。具体实施例方式现在描述附图，图1和图2显示了用于处理基底的方法的示例性具体实施例，以及 尤其是用于防止在电镀沉积工艺后在基底上形成金属颗粒缺陷物的示例性方法。下面参照 附图提供所采用的所述方法和溶液的具体细节和各种具体实施例。值得注意的是，本文中 描述的方法不一定局限于图1和图2中描绘的流程图。详而言之，本文所述的方法包括用 于制造集成电路的未显示在图1和图2中的其它步骤，包括在图1和图2中显示的步骤之 前、中间和/或之后进行的步骤。如图1的方框10所示，本文所述的方法包括在基底上镀一层金属层。所述施镀方 法包括电镀方法或化学镀方法，并且该金属层包括可通过所述方法被施镀的任意组成，所 述组成包括但不限于钴、磷、硼、钨、铬、钼、镍、钯、铑、钌、铜及它们的合金。另外，所述施镀 方法可为毯覆式沉积(blanket deposition)或者为选择性沉积。在所述施镀方法为选择 性沉积的具体实施方式中，得到的基底可被称为“具有图案化的金属布局的基底”或更简洁 地称为“图案化的基底”。在这种情况下，参照方框12讨论的将金属层暴露在所述的溶液中 的方法，可包括还暴露该基底的相邻部分。参照方框10施镀的金属层的厚度通常取决于需制造的设备的设计规格，因此厚 度可能有很大的差别。通常的范围可包括但不限于大约5埃至大约1000埃。尽管它们的 应用并不一定受到如此的限制，但是施镀方法被特别的应用于半导体制造中，用于沉积内 衬(liner)层和/或覆盖层，这些层通常比较薄(即，大约100埃或更小并且，最近，大约50 埃或更小)。为了顾及这种偏见，如以下的更为详细的阐述，在本文所述方法中用来防止金 属颗粒缺陷物形成的溶液尤其适于接纳薄的镀层(即，厚度为100埃或更小的层并且，在一 些情况下，厚度为50埃或更小的层)。不考虑采用的施镀方法以及所述金属层的组成、布局和厚度，本文所述的方法包 括如图1的方框12所示将所述基底的金属镀层以及(在一些情况下)相邻的部分暴露在溶液中。所述溶液包括具有充足浓度的非金属PH调节剂，以至于所述溶液的pH为大约7. 5 至大约12.0。另外，该溶液不含有氧化剂。如下文详细的阐述，在一些情况下，所述溶液包 括具有至少一种非胺或非亚胺官能团的螯合剂。另外或或者，该溶液包括至少两种不同类 型的络合剂，该两种不同类型的络合剂分别通过不同官能团各自提供用于结合金属离子的 单个连接点。在这些后者的具体实施例中，所述两种不同类型的络合剂中的至少一种包括 非胺或非亚胺官能团。值得注意的是，如本文所采用的。提到不同“类型”络合剂是指不同 化学结构的络合剂。假设在方框12中着重描述的溶液具体实施例通常在施镀工艺后，将悬浮在所述 基底的表面上方的液体中的金属离子络合(即，螯合、多价螯合、稳定等)。所述液体可以是 方框10中采用的施镀溶液的残留部分，或者如关于图2的以下详细的阐述，由于在施镀工 艺后结合采用化学惰性液体冲洗所述基底，所述液体可以是大量稀释的该施镀溶液的残留 部分。在这两种情况下，络合这些金属离子将基本上降低它们的还原电位以及，实际上，降 低它们形成金属颗粒缺陷物并沉淀在基底上的可能性。同样地，理论认为本文所描述的方 法主要用于防止金属颗粒缺陷物的形成，而不是从基底上除去金属颗粒缺陷物。这是与大 多数的常规的着重于溶液的腐蚀能力和/或氧化能力以除去缺陷物的技术的关键区别所 在。本文所采用的术语“金属颗粒缺陷物”通常是指包括金属元素的任意颗粒物。如本文所应用的，术语“络合剂”是指采用一个或多个连接点来结合金属离子以形 成络合物的配体(即，分子或离子)。值得注意的是，该术语包括更狭义的类别“螯合剂”，所 述“螯合剂”是指采用多个连接点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶液，包括：具有至少一种非胺或非亚胺官能团的螯合剂；以及具有充足浓度的非金属ｐＨ调节剂，以至于所述水溶液的ｐＨ为约７．５至约１２．０，其中所述水溶液不含有氧化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李时健，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US