04中初始反應(yīng)循環(huán)的圖解，其中可以實(shí)現(xiàn)原位Cu氧化物還原和通過包含氧化鋁的層404的鈍化。
[0094]在示例中，包含氧化鋁的層404 (即用于金屬層403的銅的保護(hù)層)可以在金屬層403的最終調(diào)節(jié)之后(例如在銅的結(jié)晶化和/或回火工藝之后)被施加和/或被沉積。在包含氧化鋁的層404的沉積前的退火工藝可以導(dǎo)致期望的最終金屬化的結(jié)晶化。
[0095]合成氣體例如氮?dú)夂蜌錃獾幕旌衔锟梢詫⒃诮饘賹?03中形成的任何氧化銅還原到銅。雖然由于各種原因，例如甚至在合成氣體的使用之后，但是薄的自然氧化物652(例如氧化銅)可能仍存在于表面(例如金屬層403的頂側(cè))上。氧化前體(諸如水和/或醇，例如異丙醇或乙醇或甲醇)可以在金屬層403的表面上被引入(在視圖610中)。
[0096]在視圖620中，鋁ALD前體654可以在金屬層403之上被引入。該鋁前體654典型地可以是三甲基鋁(Al (CH3)3) (TMA)0
[0097]如在視圖620中示出，鋁ALD前體654 (這里:TMA)可以能夠在ALD生長氧化鋁的初始階段還原自然氧化物652。如在620中示出，TMA 654可以在氧化的金屬焊盤表面處經(jīng)由代替TMA 654的Al-CH3鍵的Al-O-Cu鍵被化學(xué)吸附，直到發(fā)生具有化學(xué)吸附的TMA 656的表面飽和，如在視圖630中示出。過量的013基658以及過量的TMA 654可以用惰性氣體清洗，如在視圖640中示出。
[0098]在視圖650中，氧化前體，例如水662 (如在視圖650中示出)和/或醇(例如異丙醇(IPA)，在視圖650中未被示出)，可以被引入以將化學(xué)吸附的TMA 654的甲基用OH基代替并且在相鄰的化學(xué)吸附的TMA 654分子之間形成Al-O-Al鍵。水和/或醇的化學(xué)吸附可以發(fā)生直到表面飽和，如在視圖660中示出。
[0099]用惰性氣體的清洗可以在視圖670中被執(zhí)行以去除過量的甲基664和水662 (和/或醇)。在視圖670中示出的表面結(jié)構(gòu)隨后可以用作用于進(jìn)一步ALD反應(yīng)循環(huán)的開始表面。在用于沉積氧化鋁層404的ALD的使用期間，由于TMA的還原效應(yīng)，氧化銅可以不被形成或不被創(chuàng)建。此外，因?yàn)門MA還原氧化銅，包含氧化鋁的層404因此可以被直接形成和/或沉積到銅表面上。
[0100]典型的工藝溫度可以處在寬的溫度窗口內(nèi)，例如從大約室溫變化到大約450°C，例如在大約80°C到大約400°C之間，其可以與Cu完全兼容。在銅可能特別易受腐蝕(例如被水腐蝕)的情形下，沉積可以用TMA和醇(例如異丙醇)而不是水來執(zhí)行。
[0101]可以理解的是將包含氧化鋁的層404安置在金屬層403之上可以包含在金屬層403的表面處形成化學(xué)反應(yīng)以使得銅的氧化物從金屬層403被去除。
[0102]將包含氧化鋁的層404安置在金屬層403之上可以包含將包含氧化鋁的層404安置在金屬層403之上以使得包含氧化鋁的層404阻止銅的氧化物在金屬層403的表面處的形成。
[0103]將包含氧化鋁的層404安置在金屬層403之上可以包含將包含氧化鋁的層404安置在金屬層403之上，其中包含氧化鋁的層404可以阻止銅結(jié)構(gòu)從金屬層403的生長。依據(jù)一些實(shí)施例，原子層沉積工藝可以包含鋁前體(典型地三甲基鋁(TMA))和氧化前體(典型地水或氧氣和/或臭氧)。依據(jù)其它實(shí)施例，氧化鋁的原子層沉積工藝可以包含作為氧化前體的醇(例如異丙醇)。
[0104](如依據(jù)視圖610到670圖解的)循環(huán)可以被重復(fù)直到可以獲得包含氧化鋁的層404的期望的厚度。
[0105]各種實(shí)施例為銅提供包含氧化鋁的保護(hù)層。氧化鋁層404 (例如無定形氧化鋁)可以針對(duì)環(huán)境影響(例如加熱)是穩(wěn)定的并且針對(duì)潮濕是足夠密封的。即使加熱高達(dá)300°C，包含氧化鋁的層404可以在銅焊盤403之上保持穩(wěn)定而沒有退化。此外，可以阻止氧化銅的形成。
[0106]包含氧化鋁的層404可以使用ALD來沉積，由此在金屬結(jié)構(gòu)(例如金屬層403)之上產(chǎn)生優(yōu)異的共形涂層。包含氧化鋁的層404可以提供針對(duì)氧化的優(yōu)異的銅保護(hù)。此外，使用ALD沉積包含氧化鋁的層404可以在鋁前體的第一循環(huán)期間去除初始金屬氧化物層(例如氧化銅)。包含氧化鋁的層404可以提供針對(duì)電化學(xué)的優(yōu)異的保護(hù)并且因此沒有枝晶生長。包含氧化鋁的層404只使用非常薄的氧化鋁層(比如大約5nm)或使用例如批量工藝(比如通過在垂直爐中的沉積)可以提供優(yōu)異的擁有成本(CoO)，表示沉積可以是便宜的。包含氧化鋁的層404也可以被用來保護(hù)其它金屬表面并且可以被沉積在幾乎每個(gè)材料上。
[0107]盡管參考特定實(shí)施例已特別地示出并且描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變而沒有脫離如所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍。本發(fā)明的范圍因而被所附權(quán)利要求指示，并且因此意欲涵蓋在權(quán)利要求的等價(jià)物的含義和范圍之內(nèi)的所有改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于加工半導(dǎo)體器件的方法，包括: 形成最終金屬層； 在最終金屬層之上形成鈍化層； 結(jié)構(gòu)化鈍化層和最終金屬層以形成圖案化的金屬層和圖案化的鈍化層，其中圖案化的金屬層包含被圖案化的鈍化層覆蓋的焊盤區(qū)。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的所述方法，其中鈍化層包括金屬氧化物。
3.依據(jù)權(quán)利要求2的所述方法，其中金屬氧化物是與最終金屬層的材料的自然氧化物不同的氧化物。
4.依據(jù)權(quán)利要求1的所述方法，其中鈍化層包括氧化鋁。
5.依據(jù)權(quán)利要求1的所述方法，其中鈍化層借助于原子層沉積工藝形成在最終金屬層之上。
6.依據(jù)權(quán)利要求5的所述方法，其中原子層沉積工藝包括鋁前體，所述鋁前體包括三甲基鋁。
7.依據(jù)權(quán)利要求5的所述方法，其中原子層沉積工藝包括來自下面氧化前體組的至少一個(gè)氧化前體，該氧化前體組由水、醇、異丙醇、乙醇和甲醇組成。
8.依據(jù)權(quán)利要求1的所述方法，其中鈍化層在最終金屬層的整個(gè)表面之上形成。
9.依據(jù)權(quán)利要求1的所述方法，其中結(jié)構(gòu)化鈍化層和最終金屬層包括:形成掩膜，圖案化掩膜，并且使用圖案化的掩膜刻蝕鈍化層和金屬層。
10.依據(jù)權(quán)利要求9的所述方法，其中掩膜包括刻蝕抗蝕劑。
11.依據(jù)權(quán)利要求9的所述方法，其中掩膜覆蓋焊盤區(qū)。
12.依據(jù)權(quán)利要求1的所述方法，其中刻蝕鈍化層和金屬層包括干法刻蝕或濕法刻蝕鈍化層和金屬層。
13.依據(jù)權(quán)利要求1的所述方法，其中最終金屬層包括來自下面金屬組的至少一個(gè)金屬，該金屬組由銅、銀、鈀、鎢、鋁和錫組成。
14.一種用于加工半導(dǎo)體器件的方法，包括: 形成最終金屬層； 將處于不完全固化的狀態(tài)的第一鈍化層沉積在最終金屬層之上； 在第一鈍化層處于不完全固化的狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)化第一鈍化層以將最終金屬層的部分開P ； 在第一鈍化層處于不完全固化的狀態(tài)時(shí)將第二鈍化層沉積在第一鈍化層之上以及在最終金屬層的部分之上；并且 在沉積第二鈍化層之后，至少部分地固化第一鈍化層。
15.依據(jù)權(quán)利要求14的所述方法，其中在第一鈍化層的固化期間第一鈍化層收縮并且沉積在第一鈍化層上的第二鈍化層的部分與第一鈍化層分離或沉入第一鈍化層中。
16.依據(jù)權(quán)利要求14的所述方法，其中第一鈍化層包含有機(jī)前體。
17.依據(jù)權(quán)利要求14的所述方法，其中第一鈍化層包含酰亞胺。
18.依據(jù)權(quán)利要求14的所述方法，其中第一鈍化層包含光敏聚酰亞胺。
19.依據(jù)權(quán)利要求14的所述方法，其中至少部分地固化第一鈍化層包含將第一鈍化固化到比不完全固化的狀態(tài)更完全固化的狀態(tài)。
20.依據(jù)權(quán)利要求14的所述方法，其中至少部分地固化第一鈍化層包含硬烘第一鈍化層ο
21.依據(jù)權(quán)利要求14的所述方法，其中至少部分地固化第一鈍化包含使第一鈍化層聚入口 O
22.依據(jù)權(quán)利要求14的所述方法，其中第二鈍化層包含金屬氧化物。
23.依據(jù)權(quán)利要求14的所述方法，其中第二鈍化層借助于原子層沉積工藝被沉積。
24.依據(jù)權(quán)利要求14的所述方法，其中第二鈍化層形成在金屬層的部分和第一鈍化層的整個(gè)表面之上。
25.一種用于加工半導(dǎo)體器件的方法，包括: 形成最終金屬層； 將第一鈍化層沉積在最終金屬層之上； 部分地使第一鈍化層聚合； 在第一鈍化層處于部分聚合的狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)化第一鈍化層以將最終金屬層的部分開P ； 在第一鈍化層處于部分聚合的狀態(tài)時(shí)將第二鈍化層沉積在第一鈍化層之上以及在最終金屬層的部分之上；并且 在沉積第二鈍化層之后，使第一鈍化層聚合。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于加工半導(dǎo)體器件的方法。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供用于加工半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包含：形成最終金屬層；在最終金屬層之上形成鈍化層；并且結(jié)構(gòu)化鈍化層和最終金屬層以形成圖案化的金屬層和圖案化的鈍化層，其中圖案化的金屬層包含被圖案化的鈍化層覆蓋的焊盤區(qū)。
【IPC分類】H01L21-02
【公開號(hào)】CN104733288
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410806947
【發(fā)明人】W.萊納特, M.羅加利
【申請(qǐng)人】英飛凌科技股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日
【公告號(hào)】DE102014119360A1, US20150179507