PROCESSES AND INTEGRATED SYSTEMS FOR ENGINEERING A SUBSTRATE SURFACE FOR METAL DEPOSITION

• Main Authors: DORDI, YEZDI, REDEKER, FRITZ, C, VERTOMMEN, JOHAN, ARUNAGIRI, TIRUCHIRAPALLI, HOWALD, ARTHUR, M, YOON, HYUNGSUK, ALEXANDER, BOYD, JOHN, THIE, WILLIAM
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 17.04.2008
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; CHEMISTRY; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY IONIMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; COATING METALLIC MATERIAL; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL; METALLURGY; SEMICONDUCTOR DEVICES; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THESURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION

The embodiments provide processes and integrated systems that produce a metal-to-metal or a silicon-to-metal interface to enhance electro-migration performance, to provide lower metal resistivity, and to improve metal-to-metal or silicon-to-metal interfacial adhesion for copper interconnects. An exemplary method of preparing a substrate surface to selectively deposit a thin layer of a cobalt-alloy material on a copper surface of in an integrated system to improve electromigration performance of a copper interconnect is provided. The method includes removing contaminants and metal oxides from the substrate surface in the integrated system, and reconditioning the substrate surface using a reducing environment after removing contaminants and metal oxides in the integrated system. The method also includes selectively depositing the thin layer of cobalt-alloy material on the copper surface of the copper interconnect in the integrated system after reconditioning the substrate surface. System to practice the exemplary method described above are also provided. Certains modes de réalisation de l'invention concernent des procédés et des systèmes intégrés qui produisent une interface métal-métal ou silicium-métal afin d'améliorer la performance d'électromigration, de produire une résistivité métallique inférieure, et d'améliorer l'adhésion interfaciale métal-métal ou silicium-métal destinée à des interconnexions de cuivre. L'invention concerne également un procédé exemplaire de préparation d'une surface de substrat destiné à déposer de manière sélective une couche mince de matériau en alliage-cobalt sur une surface de cuivre de système intégré afin d'améliorer la performance d'électromigration d'une interconnexion de cuivre. Le procédé de l'invention consiste à éliminer les contaminants et les oxydes métalliques de la surface du substrat dans le système intégré, et à la reconditionner au moyen d'un environnement de réduction après élimination des contaminants et des oxydes métalliques du système intégré. Le procédé consiste également à déposer de manière sélective la couche mince de matériau en alliage-cobalt sur la surface de cuivre de l'interconnexion de cuivre dans le système intégré après reconditionnement de ladite surface. L'invention concerne enfin un système destiné à utiliser ledit procédé exemplaire.