降低化學氣相沉積銅膜電阻率及提高銅膜Cu(111)/Cu(200)晶向比之電漿處理製程

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

094114627

專利證號

I 261873

專利獲證名稱

降低化學氣相沉積銅膜電阻率及提高銅膜Cu(111)/Cu(200)晶向比之電漿處理製程

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2006/09/11

技術說明

本發明係對基板作(Ar+H2)雙重電漿前處理，以改善基板表面特性而使得以化學氣相沉積法所沉積之銅膜俱有較佳特 性，即較高的Cu(111)/Cu(200)晶向比及較低之電阻率，並於銅膜沉積後，作適當的退火處理，以進一步提高Cu (111)/Cu(200)晶向比及降低銅膜電阻率。 在銅膜沉積之前，先以氬氣電漿(Ar-plasma)對基板做電漿處理，使得基板表面較為平坦，且基板表面具有較高的表面 能(surface energy)，接著再對基板施以氫氣電漿(H2-plasma)處理，使得氫原子均勻吸咐在基板表面;如此經過 (Ar+H2)雙重電漿處理之基板表面具有非常有利於以化學氣相沉積法沉積銅膜的條件，可以縮短銅膜成核時間 (incubation time)，且銅核以二維度(two dimension)及小黏溼角(wetting angle)方式成長，使銅膜具有較大的沉積 速率，較大的Cu(111)/Cu(200) 晶向比、較低之電阻率、以及較平整的表面等特性。銅膜沉積後，再於氮氣(N2)中加 以400°C熱處理，可進一步提升銅膜的(111)結晶取向，並且降低銅膜的電阻率；例如，以本發明之製程(包括基板的電 漿前處理及銅膜沉積後的後續退火處理)在TaN基板上沉積所得銅膜的Cu(111)/Cu(200) 晶向比從2.80提升為5.56，而 電阻率則從2.30下降至2.06 μm-cm。

備註

本部(收文號1040087827)同意該校104年12月10日交大研產學字第1041013203號函申請終止維護專利

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