在镀的过程中保持衬底表面湿润的工艺的制作方法

专利名称：在镀的过程中保持衬底表面湿润的工艺的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及半导体衬底处理，尤其是涉及在制造过程中通过集成无电沉积工艺对衬底的处理。
背景技术：
在诸如集成电路、存储单元之类的半导体器件的制造中，一系列的制造操作被执行以限定半导体衬底(“衬底”)上的多层次特征。随着器件尺寸降至次微米级，具有多个层次的特征正变得越来越普遍，且为了提供更高的计算能力，对增加器件的密度有持续的需求。该一系列制造操作涉及在衬底的表面上有选择地移除(蚀刻)或沉积不同的物质。制造操作在具有扩散区的晶体管或电容器器件被制成的衬底层次开始。第一层介电(绝缘)物质被沉积在所制成的晶体管的顶部上。在后续的层次中，互连金属线经过一系列的制造 工艺步骤时被图案化(pattern)到作为多薄膜层的基层的顶部上。所述互连金属线以触点的方式电气连接到底层晶体管或电容器器件从而限定期望的电路。图案化的导电层通过介电材料层彼此绝缘。对大部分的器件互连来说，铜因其相较于铝有较低的电阻率和较低的对电迁移的灵敏度正成为导体的一种选择。电迁移是由离子在导体中的渐进移动引起的物质传输，所述渐进移动因传导电子和扩散金属原子之间的动量传递而来。电迁移降低了集成电路(IC)的可靠性。在最坏的情况下，电迁移会引起一或更多连接的最终缺失，从而导致整个电路的间歇性失效。图案化铜的一种常用方法被称为铜大马士革工艺(Copper Damascene Process),其中，具有图案化沟道的衬底在阻挡层之后经受铜的互连沉积(镀)工艺。在该沉积工艺中，铜种子层被沉积在图案化沟道的顶部上、沿着底部以及在侧壁上。铜的上表面会用后续的化学-机械抛光(CMP)工艺进行抛光。这样的步骤使得铜线或焊盘被暴露在上表面上的铜金属明确限定，却在横贯衬底表面的电介质之间完全分离。为了改变或更改铜的表面性质作出了巨大的努力，以便大幅度改善互连铜线的电迁移性能以及利用沉积在铜上的后续材料改善铜的接口性质。其中，通过无电沉积(ELD)利用钴合金帽盖(cap)顶部铜表面被证明是获得所要求的先进纳米器件的集成性能的最有效的技术。ELD在铜线上方允许其他金属的选择性且自催化的沉积，在介电层上方基本没有沉积。该选择性工艺允许保持互连线之间的电气绝缘，同时为铜互连提供必要的帽盖以增强接口的粘结强度并最小化电迁移率。在铜大马士革工艺中,铜线被阻挡金属封装(encapsulate)在侧面和底部上,并被阻挡/蚀刻停止电介质封装在顶部上。铜/电介质界面具有比铜/阻挡金属接口弱的粘结度，因此铜沉淀主要发生在上表面。在高电流密度的情况下，铜的电迁移(EM)会导致原子在电子流的方向上移动，最终引起器件失效。通过在顶部嵌入阻挡层来改善铜/电介质粘结度的尝试不仅会需要额外的昂贵的图案化程序和蚀刻程序，还会大大增加线的电阻率。嵌入阻挡层的较佳的替代方式是在CMP之后利用选择性ELD工艺对铜添加钴钨磷化物(CoWP)帽盖。已经证明的是，相较于单独使用常规介电层的结构而言，在一些情况下，使用CoWP帽盖导致一到两个数量级的EM生命期改进。然而，对铜添加CoWP帽盖有其自身的问题。例如，无帽盖的铜和在前工艺步骤的副产品会扩散到周围的介电层中。该扩散可引起导电类金属迁移到有孔的介电层中，潜在地导致高漏电。在帽盖操作之后，接着在将衬底移出镀模块到后续处理模块(比如刷洗模块、化学模块和/或组合的刷-漂洗-以及-干燥模块)用于进一步处理之前，干燥该衬底。该衬底在电介质沉积的下一制造工序之前当然必须在漂洗-和-干燥(rinse-and-dry)模块中被干燥透。但是，在ELD模块和最终漂洗-和-干燥模块之间,衬底的过早(premature)干燥会引起严重的问题。无论ELD模块中的后沉积漂洗多么广泛，低量的金属离子总存在于该衬底的顶部上的液体中。金属离子可以是因衬底表面上的水溶液中的金属的不断分解而产生的钴离子。随后在ELD模块中的衬底干燥工艺可以是甩干工艺(spin-dry process)。甩干工艺总是在衬底表面的某些区域上留下很薄的液体层，该流体层当然包括较高浓度的金属离子，因为它最接近于金属表面。金属离子一旦溶解，其便不会只位于金属线或焊盘上方，还会在液体层中水平扩散。 在最后一点液体溶剂的最终蒸发之后，金属离子的浓度会很容易超过临界浓度且因此会不得不沉淀析出为覆盖金属线、焊盘和电介质表面等的导电残留物或污染物。更糟糕的是，由于ELD模块不是为甩干而设计的(优化的)，因此最初从衬底表面释放的大量液滴会不可避免地溅回到差不多已干燥的衬底表面上。这样的小而微的液滴不会被甩掉。相反地，这些微液滴会干燥，从而在衬底表面、金属顶部和电介质顶部等上面留下额外的较厚的残留物或污染物。如果不清洁干净，这些残留物或污染物就会严重影响时间相关的电介质击穿(TDDB)。但是，如果这些残留物/污染物通过湿法蚀刻的方式被清洁干净，铜的顶部上的CoWP帽盖的完整性会被破坏，从而使铜暴露在铜阻挡界面，因为那里在阻挡物质上没有CoffP沉积。虽然参照铜(因其是优选的导电金属的选择)很详细地解释了常规工艺的问题，但是应当注意的是，这样的问题在用来限定器件互连的其他导电金属上也是普遍的。在此背景下，提出了本发明的实施方式。

发明内容
概括地说，这些实施方式通过提供改善的装置、系统和方法以在最终干燥操作之前通过集成无电沉积工艺处理衬底的同时保持衬底表面湿润来满足所述需要。据此，衬底的表面在无电沉积(ELD)模块中被处理以用沉积流体在衬底的导电特征上方沉积层。在成功沉积该层之后，该衬底的该表面可在ELD模块中用诸如DIW之类的后沉积漂洗流体进行漂洗以从该衬底的该表面漂洗掉大部分的沉积溶液。在一实施方式中，有或没有DIW漂洗，衬底都在无电沉积模块中用漂洗流体进行漂洗。该漂洗是受控的以防止衬底的表面的去湿(deiet)。该漂洗使得漂洗流体能够被涂布在该衬底的该表面上。该漂洗流体作为转移膜(transfer film),防止该衬底的该表面变干燥以及暴露于环境空气，同时确保该衬底的该表面在从无电沉积模块移除的过程中保持湿润。衬底被移出无电沉积模块，该过程中在该衬底的该表面上保有转移膜。该衬底被移到后续的后沉积模块中，同时在该衬底的该表面上保持转移膜直至下一工艺步骤开始。该实施方式解决了在ELD工艺和最终漂洗-和-干燥工艺之间涉及衬底的过早干燥的常规沉积工艺所面临的缺陷。具体地，该实施方式通过确保后沉积流体膜(其可以是用于处理衬底的表面的化学品)均匀地覆盖衬底表面而在沉积工艺结束时在后续清洁工艺之前保持该衬底湿润从而解决了过早干燥的问题。在一实施方式中，衬底在被传输出无电沉积模块到漂洗-和-干燥模块之前的后续处理模块中的同时被保持湿润。由后沉积漂洗流体限定的转移膜在衬底的表面上的存在确保避免因处理化学品的沉淀和扩散造成的损害或者因来自周围环境的污染物和其他杂质的沉淀造成的损害。至于与沉淀和扩散相关的问题，常规沉积工艺允许衬底被甩干(spin-dry)以在将衬底移出沉积模块之前从衬底的表面移除沉积流体。但是，由于沉积模块内的高含湿量，在衬底被移出沉积模块时，沉积流体的一或更多液滴可沉淀在衬底的表面上，导致对形成于该衬底上的活性特征(active feature)的损害。显然,这样的损害在本发明的实施方式中通过在衬底的表面上保持后沉积流体膜的层而被避免。当后沉积流体膜的层已经存在于衬底的表面上时，在高度潮湿的无电沉积模块中停在该衬底的该表面上的漂洗流体的额外 的一两滴不会消极地影响形成于该衬底的该表面上的活性特征。在一实施方式中，后沉积流体膜是处理化学品膜，作为阻挡层防止形成于衬底的表面上的金属以及防止夹层电介质(ILD)暴露于环境空气从而减少该衬底的该表面上的物质的金属氧化、化学反应和转变。在一实施方式中，重要的是使ILD隔绝于环境空气，因为暴露于环境空气可在有孔的ILD表面导致金属的或离子的沉淀进而导致互连线之间的“对话”增加。增加的对话会导致增加漏电从而使加剧电迁移。进一步地，常规沉积工艺的湿-干循环增强了 ILD上的污染物的等级，这直接导致增加漏电。增加的漏电会引起增加的总电流密度，从而加剧电迁移并最终使时间相关的电介质击穿(TDDB)恶化。通过移除现有的污染物并防止其他污染物凝聚在衬底的表面上以及被处理表面内侧，金属线和层之间的ILD的绝缘性质被保持从而确保了 TDDB不受影响。进一步地，在常规工艺中，诸如铜、铜的衍生物和其他金属衍生物之类的电活性物质(electrically active species)的扩散导致铜金属线之间的漏电或短路,从而导致形成于其间的器件的故障。该实施方式避免了湿-干循环，减少了金属衍生物到有孔电介质表面中的扩散，从而避免了接踵而来的形成于其间的器件中的漏电情况，大大地提高了器件的电气成品率(electrical yield)。应当明白的是，本发明可以许多种方式实施，包括方法、装置和系统。下面会描述本发明的若干创造性的实施方式。在一实施方式中，公开了用于通过包括集成无电沉积工艺的工艺处理衬底的方法。该方法包括在无电沉积模块中处理所述衬底的表面以用沉积流体在所述衬底的导电特征上方沉积层。接着在所述无电沉积模块中用漂洗流体漂洗所述衬底的所述表面。所述漂洗是受控的以防止所述表面的去湿，使得从所述漂洗流体限定的转移膜仍然被涂布在所述衬底的所述表面上。所述衬底从所述无电沉积模块被移除，同时将所述转移膜保持在所述衬底的所述表面上。所述衬底的所述表面上的所述转移膜防止所述衬底的所述表面的干燥，使得所述移除是湿润的。所述衬底一旦从所述无电沉积模块被移除，其便被移动到后沉积模块中，同时在所述衬底的所述表面上保持所述转移膜。
在另一实施方式中，公开了用于通过包括集成无电沉积工艺的工艺处理衬底的方法。该方法包括在无电沉积模块中处理所述衬底的表面以用沉积流体在所述衬底的导电特征上方沉积层。接着在所述无电沉积模块中用漂洗流体漂洗所述衬底的所述表面。在所述无电沉积模块中施加处理流体(treating fluid)。所述处理流体限定转移膜。所述处理流体的施加是受控的以在所述转移膜仍然被涂布在所述衬底的所述表面上的同时防止所述表面的去湿以及化学处理所述表面。将所述衬底移除出所述无电沉积模块，同时将所述转移膜保持在所述衬底的所述表面上。所述转移膜防止所述衬底的所述表面的干燥使得所述衬底在湿润的情况下被移除。所述衬底一旦从所述无电沉积模块被移除，其便被移动到后沉积模块中，同时在所述衬底的所述表面上保持所述转移膜。在又一实施方式中，公开了用于通过包括集成无电沉积工艺的工艺处理衬底的系统。该系统包括无电沉积模块，所述无电沉积模块被配置来通过在形成于所述衬底上的导电特征上沉积沉积流体的层来处理衬底的表面以及控制防止去湿的流体的施加并在所述衬底的所述表面上施加所述流体的涂层。该系统还包括润湿机器人，所述润湿机器人被配置来将所述衬底移除出所述无电沉积模块，同时将所述流体的所述涂层保持在所述衬底的所述表面上，以及将所述衬底移动到后沉积模块中，同时在所述衬底的所述表面上保持所 述流体的所述涂层。在另一实施方式中，公开了用于通过包括集成无电沉积工艺的工艺处理衬底的系统。该系统包括无电沉积模块，所述无电沉积模块被配置来供应沉积流体，其中所述沉积流体被用来在形成于所述衬底的表面上的导电特征上方沉积层；在沉积所述层之后，施加漂洗流体以漂洗所述衬底的所述表面；以及将处理流体施加到所述衬底的所述表面，其中所述处理流体限定转移膜。所述无电沉积模块包括控制装置以控制所述处理流体的所述施加从而防止所述表面的去湿以及化学处理所述表面，同时所述转移膜被保持在所述衬底的所述表面上。该系统还包括润湿机器人，所述润湿机器人被配置来将所述衬底移除出所述无电沉积模块，同时将所述转移膜保持在所述衬底上，其中所述转移膜防止所述衬底的干燥使得所述衬底湿润地从所述无电沉积模块被移除；以及将所述衬底移动到后沉积模块中，同时在所述衬底上保持所述转移膜。集成无电沉积工艺提供了沉积流体的选择性沉积以帽盖衬底的表面上的导电特征，同时防止形成于该衬底的该表面上的物质的氧化、其他化学反应和转变。后沉积流体膜防止化学作用的任何污染物、残留物损害ILD和衬底的表面上的金属特征，导致在衬底的表面上限定的器件的高电气器件成品率。从接下来的详细描述中，结合附图，以示例的方式说明本发明的原理，本发明的其他方面和优点会变得显而易见。


通过参考接下来的描述，结合附图，可以很容易地理解本发明。这些附图不应当被用来将本发明限制在优选的实施方式，它们只用于解释和理解。同样的附图标记代表同样的结构元素。图I示出了本发明的一实施方式中的无电沉积帽盖工艺的简图。图2A示出了本发明的一实施方式中的用于衬底的集成无电沉积工艺的ELD模块的横截面方框图。图2B示出了本发明的一实施方式中的用于所述沉积工艺的具有打开的盖子的ELD模块的示意性顶视图。图2C示出了本发明的一实施方式中的图2B中所示的ELD模块的示意性顶视图(盖子被移除仅出于说明目的)。图3A示出了本发明的一实施方式中的用于在集成无电沉积工艺中处理衬底的无电沉积系统中的各种模块和部件的简化框图。图3B示出了本发明的替代实施方式中的用于在集成无电沉积工艺中处理衬底的无电沉积系统中的各种模块和部件的简化框图。图4A示出了本发明的一实施方式中的包括在集成无电沉积工艺中的各个步骤的 简化工艺序列。图4B示出了本发明的替代实施方式中的包括在集成无电沉积工艺中的步骤的简化工艺序列。图5A示出了本发明的一实施方式中的在无电沉积系统的部件中实施的各种操作。图5B示出了本发明的替代实施方式中的在无电沉积系统的部件中实施的各种操作。图6示出了本发明的一实施方式中的用于所述沉积工艺的操作的流程图。图7示出了本发明的替代实施方式中的用于所述沉积工艺的操作的流程图。
具体实施例方式现在将描述通过包括集成无电沉积(ELD)工艺在内的工艺来高效处理衬底的若干实施方式。多种实施方式描述了 ELD工艺，其中，衬底在无电沉积模块中经受沉积以覆盖形成于该衬底的表面上的导电特征，然后转移膜被施加以润湿该衬底的表面。本申请中所使用的转移膜是具有或没有用以提供阻挡层以便保护下面的特征/部件不致暴露于环境空气的表面活性剂的化学品，比如去离子水(DIW)。具有转移膜以润湿表面的衬底从ELD模块或后沉积模块转移到该系统中的后续的后沉积模块用于进一步的处理。应当注意的是，示例性的实施方式被描述以提供对本发明的理解。但是，对本领域技术人员来说，显而易见的是，本发明可在没这些具体细节中的一些或全部的情况下被实施。在其他情况下，为了不致于不必要地模糊本发明，公知的工艺操作不会被详细描述。衬底的表面上的转移膜作为阻挡层以减少该衬底的该表面上的物质的氧化、其他化学反应和/或转变。本申请中所使用的转变定义了一种物质由于化学反应而来的化学性质上的改变以致所产生的物质包括明显不同于前述物质的化学性质。物质的化学转变会因转变物质在性质上的不同而导致器件故障。转移膜还防止污染物和其他残留物沉淀在衬底的表面上并使电介质和导电材料的特性折中。进一步地，衬底上的转移膜防止在处理过程中以及在模块之间转移的过程中因衬底的表面的过早(premature)干燥而来的缺陷形成。常规ELD系统使得选择性沉积得以在ELD模块内的衬底的表面上执行。在成功的沉积基础上，该衬底的该表面被漂洗以移除从沉积工艺遗留在该衬底的该表面上的并在将衬底输送出该ELD模块到后沉积模块(在此附加处理被执行)之前被干燥的任何化学品和残留物。常规ELD系统的湿-干循环引起衬底表面的过早干燥并导致水分断绝(moisturebreaks)、氧化物移除和再氧化。再氧化引起不希望的金属线腐蚀从而削弱器件的金属线的互连。过早干燥在衬底表面上留下导致器件故障的缺陷和污染物，所述器件故障导致显著的成品率损失。频繁的水分断绝还使得从衬底的表面释放到环境空气中的污染物沉淀到该衬底的该表面上，引起对器件的进一步的损害。因此，使用常规ELD沉积工艺，不能得到铜表面上的期望的帽盖性质，由于时间相关的电介质击穿(TDDB)和电迁移而使先进的纳米器件的关键电学性能大打折扣。这导致电气成品率损失和器件可靠性上的退化。为了最好地利用ELD帽盖以及为了改善先进纳米器件的可靠性，提高电气成品率并最小化器件故障，被公开的新颖的系统、装置和方法使用集成无电沉积模块以执行沉积工艺从而在诸如化学-机械抛光(CMP)之类的制造操作之后帽盖(例如用钴、CoffP)导电特征(例如铜)，以及在该沉积工艺之后施加后沉积流体膜以覆盖该衬底的该表面以便防止去湿(de-wet)。后沉积流体限定了该衬底的该表面上的转移膜。衬底从ELD模块被传送到后沉积模块用于进一步的处理(该衬底因转移膜覆盖该衬底的该表面而保持湿润)。润湿机器人被用于帮助将湿润的衬底从一个模块传送到另一个以进一步处理该衬底。在充分处理之 后，该衬底被传送到清洁模块(该衬底因这种转移膜覆盖衬底的表面而保持湿润)，在那该衬底被漂洗并干燥。被漂洗和干燥后的衬底利用干燥机器人被输送出ELD系统。通过移除污染物并且不让其他污染物凝聚在该衬底的被处理表面上，金属层之间的ILD的绝缘性能被维持且由帽盖层(比如CoWP帽盖层)所提供的电气增强得以实现，从而导致时间相关的电介质击穿(TDDB)的优化。所产生的衬底大体上是清洁的，没有因物质的氧化、其他化学反应或转变而引起的缺陷且因最低限度的湿-干循环而具有可观的电气成品率。为了更好地理解ELD系统的各种优点，现在将参考附图描述多种实施方式。图I示出了常规制造工艺中所使用的示例性无电沉积(ELD)帽盖工艺以便理解与常规工艺有关的问题。ELD帽盖工艺通常在衬底经受铜沉积之后被执行以在衬底的表面上形成互相连接的层。铜沉积在行业内是公知的且通常由电镀装置完成。因此在本申请中不再深入讨论。在铜的沉积之后，诸如化学机械抛光(CMP)之类的制造操作被执行以将所沉积的铜平面化并移除沉积在该衬底的该表面上的(包括沉积在电介质表面上的)过多的铜和阻挡物质。铜的平面化可利用行业内当前可获得的任何常规CMP方法来执行，所以此处不再深入讨论。在成功平面化之后，该衬底的该表面被清洁以消除因平面化操作以及后续的氧化而遗留的残留物和污染物(例如，电介质上的铜基粒子)。在平面化工艺之后，衬底通过无电沉积(ELD)工艺处理，其中暴露的导电特征比如铜互连被帽盖。典型的帽盖工艺使用具有钴基合金的化学品。钴帽盖在器件的使用期限的过程中减少铜的电迁移，其否则会集中在特定区域中并在其他区域中形成空隙或开口(导致器件失效，亦称为EM)。进一步地，钴盖帽可帮助防止铜扩散到围绕铜在衬底的表面上沉积的区域的介电材料中。由于介电材料的有孔性，遗留在该表面上或在该介电材料的孔中的铜和钴的派生物的沉淀会损害低k介电材料的特征而导致器件故障。只要现有ILD的电气完整性可被维持，CoWP帽盖的益处就可被实现。再参考图1，该图示出了紧跟CMP工艺的示例性ELD帽盖工艺。利用常规化学-机械抛光(CMP)方法，沉积在该表面上以形成到底层器件的互连的铜被平面化，且该衬底表面被漂洗以移除来自该平面化操作的任何残留物，如步骤A中所示。在平面化和漂洗操作之后，利用帽盖化学品执行使用无电沉积的帽盖工艺以在该衬底的该表面上帽盖导电特征，如步骤B中所示。在一实施方式中，帽盖化学品是富钴化学合金使得可在导电特征上提供钴合金帽盖(CoWP)。帽盖操作之后是后沉积漂洗以从衬底表面移除残留物，帽盖操作包括使得污染物不附着到ILD的钝化(处理化学品或漂洗)流体层的涂敷，如步骤Dl中所示。处理化学品流体层还防止钴进一步在不期望的衬底区域上沉积。通常通过达到次微米级的器件尺寸，提供到底层器件的互连的诸如铜金属线之类的导体特征的宽度在次100纳米范围内，同时一些具有低于50纳米的宽度。在这样的情况下，帽盖通常小于大约10纳米。但是，如图I的步骤B中所示的应用富钴化学品的典型帽盖工艺导致污染夹层电介质材料(ILD)。在帽盖操作之 后没有有效的后沉积漂洗的情况下，通过扩散，在有孔的电介质表面上或内部会出现钴腐蚀产物的迁移，比如金属原子、有机和无机物质的迁移，如图I的步骤C中所示。之前公知的干-湿循环只会增强这样的扩散并留下表面染污以固定到该表面上并迁移到介电材料中。污染物在ILD上的沉淀导致导电特征之间的泄漏或短路，从而导致显著的成品率损失。所以，公开了在ELD工艺之后提供无污染物和无残留物电介质表面的增强ELD工艺。下文中所描述的各种实施方式提供了利用集成润湿工艺保持介电材料的特性的有效方式。此处所述的集成润湿工艺通过保持衬底的表面湿润以及通过在ELD帽盖工艺之后钝化钴沉积来防止和减少这样的因沉淀和迁移而来的污染。该表面通过在衬底的有孔的电介质表面上维持转移膜薄层而保持湿润。转移膜部分地通过在ELD模块中在沉积工艺中所使用的沉积流体进行限定。例如，在沉积流体的构成基础上，限定转移膜的后沉积液体的构成和应用参数(比如浓度、流率，等等)可被确定以便完成钴沉积的钝化。介电材料上围绕导电特征的转移膜的薄层通过提供有效的阻挡以便防止含金属物质在衬底的表面上的固定而主要防止来自帽盖工艺的污染物(比如含金属物种、无机和有机物质)陷入介电材料的孔中。这样，在ELD帽盖工艺之后，通过使该衬底经受使用限定转移膜的抑制剂化学品的漂洗循环(如图I的步骤Dl中所示)，或者经受酸和限定不同类型的转移膜的抑制剂化学品的漂洗循环(如图I的步骤D2中所示)，该衬底的该表面被保持湿润。使用酸来处理衬底的表面的实施方式是示例性的，且不应被视为限制性的。只要应用的功能得以维持，具有强碱性或中性性质的化学品还可与抑制剂一起使用来处理衬底的表面。步骤Dl和D2中所描述的集成润湿工艺提供了多种益处，包括但不限于减少处理时间(导致提高吞吐量)、简化化学品引入(导致减少生产成本)；因防止之前导致污染物在衬底的表面上凝聚的干-湿循环而提高的成品率；通过减少腐蚀而增强的ELD工艺；以及物质的通常因导电特征暴露于氧和环境空气而引起的其他化学反应和/或转变的抑制。图2A、2B和2C示出了在本发明的一实施方式中在通过集成无电沉积工艺处理衬底时所使用的示例性的无电沉积(ELD)模块。图2A、2B和2C中所示的ELD模块类似于常规无电沉积工艺中所使用的ELD模块，常规无电沉积工艺中所使用的ELD模块比如2005年 7 月 5 日授权公布的名称为 “APPARATUS AND METHOD FOR ELECTROLESS DEPOSITION OFMATERIALS ON SEMICONDUCTOR SUBSTRATES” 的美国专利 6，913，651 中所描述的，此处将其并入作为参考。例如，图2A示出了本发明的一实施方式中的示例性ELD模块的简化框图；图2B示出了盖子部分地打开的示意性顶视图；图2C示出了标识ELD模块的各个部件的出于说明目的而移除盖子的示意性顶视图。
ELD模块200被用来制备衬底的用于沉积的上表面，并被配置来预清洁、执行ELD工艺以帽盖形成于衬底的表面上的导电特征、漂洗该衬底的该表面并涂布后沉积流体膜以便防止该衬底的该表面的去湿。出于该目的，ELD模块200包括一种机械装置以接收、持有并沿着旋转轴旋转衬底。无电沉积模块被配置来隔绝衬底和环境空气并将氧水平调节到期望浓度内。在一实施方式中，待接收衬底的该机械装置是卡盘130，卡盘130被用于ELD模块中以接收、持有并沿着旋转轴旋转衬底。该卡盘装置在2005年8月30日授权公布的名称为 “UNIVERSAL SUBSTARTE HOLDER FOR TREATING OBJECTS IN FLUIDS” 的美国专利6，935，638中进行描述，此处将其并入作为参考。该实施方式并不限于卡盘装置用来接收、持有和旋转衬底，还可包括其他形式的衬底接收装置，只要该装置能够在ELD模块内接收、持有和沿着旋转轴旋转衬底。卡盘130包括分别伸缩以接收和释放衬底的多个卡盘销132。卡盘销132是接收、持有和释放衬底的示例性形式。实施方式并不限于卡盘销132，还可使用其他类型的机械装置以接收、持有和释放衬底。如图2A中所示，卡盘130由马达装置140驱动以使卡盘130能够沿着旋转轴旋转以便在无电沉积工艺中将衬底的表面均匀地暴露于施加到衬底的沉积流体。ELD模块包括臂(比如第一臂110)以供应漂洗化学品从而在沉积工艺之前预清洁 衬底。在一实施方式中，第一臂110被配置为沿着从ELD模块的外围到中心的径向路径移动的可移动臂以便在啮合(engage)时将漂洗化学品施加到衬底的表面，如图2A和2C中的箭头112所示。该衬底沿着旋转轴被旋转以便将衬底的表面的不同区域充分地暴露于通过第一臂110施加的漂洗剂和其他化学品，如图2C中的箭头114所示。ELD模块包括盖子120以在沉积工艺中紧密密封ELD模块，如图2A和2B中所示。盖子120被配置来沿着ELD模块中提供的铰链放射状地摆动以便在盖子啮合时紧密密封ELD模块，如图2A中的箭头116所示。替代地，该盖子可被配置为沿着轴竖直移动而不是放射状地移动，如图2A中的箭头118所示，以致当盖子向下移动时，ELD模块被紧密密封。在另一替代装置中，盖子120可被配置为既沿着轴竖直移动又以围绕铰链的弧形摆动式运动移动以便在盖子120啮合时密封ELD模块且在盖子120不啮合时暴露ELD模块。因此，盖子120可按不同方式被配置以在哨合时密封ELD模块。设置在ELD模块中的第二臂(未图示)被用来供应沉积流体给衬底的表面。在一实施方式中，第二臂被设置在ELD模块的盖子120的下侧上使得当盖子120啮合时，第二臂被配置来将沉积流体供应给ELD模块中的衬底的表面，且当盖子不啮合时，沉积流体的供应停止。在一实施方式中，第二臂是静止的。在一实施方式中，沉积流体在ELD模块外部在独立的微波/RF单元中被加热并以规定的温度被放到ELD模块中。在另一实施方式中，ELD模块装备有加热元件以加热传送给ELD模块的一或更多化学品。在该实施方式中，ELD模块中的诸如卡盘之类的衬底支撑装置可装备有加热元件和热电偶或其他加热装置以将沉积流体和/或衬底加热到沉积温度。在具有加热元件的实施方式中，加热元件会加热卡盘，这反过来加热卡盘上接收到的衬底和沉积流体。当被加热的沉积流体在沉积温度或达到沉积温度时，沉积反应被触发，导致衬底上的导电特征上方的沉积流体层的沉积。在沉积工艺完成之后，通过在ELD模块中施加漂洗流体，衬底被漂洗。漂洗流体的施加被控制为充分地漂洗衬底以从衬底的表面的不打算接收沉积流体的区域移除遗留的沉积流体、保护适当钝化的金属表面、以及防止衬底的去湿。漂洗流体作为衬底的表面的上方的转移膜，保持该衬底的该表面湿润。应当注意的是，在衬底被移出无电沉积时，转移膜薄层仍然在衬底的表面上。在无电沉积工艺之后的后沉积漂洗流体的受控施加使得能够用衬底的表面上的后沉积漂洗流体的薄层取代沉积流体层。在一实施方式中，第一臂可被啮合以施加后沉积漂洗流体从而在衬底的表面的上方限定转移膜涂层。转移膜的薄层防止衬底的表面暴露于环境空气。如前所述，暴露于环境空气可导致残留物沉淀在衬底表面上。转移膜防止金属合金在有孔的ILD上或内部沉淀和凝聚，从而保持金属线之间以及层中的ILD的绝缘性能，导致TDDB的优化。再参考图2A，除了所述臂和衬底接收装置外，ELD模块可包括一或多个出口阀150以移除来自ELD模块的任何多出来的漂洗和沉积流体。衬底从ELD模块被移除，带着保持在衬底的表面上的转移膜层。转移膜使衬底表面在衬底被移动到后沉积模块用以进一步的处理时保持湿润。将湿润的衬底传送到后沉积模块在ELD系统的受控环境中被执行。
现在参考图3A和3B对无电沉积系统进行描述。图3A和3B示出了标识一些部件的ELD系统的替代实施方式的简化框图。参考图3A，ELD系统包括衬底接收装置、衬底传送装置和一或多个模块以在ELD工艺中处理衬底的表面。干燥的衬底通过加载端口被接收到ELD系统中。加载端口包括多个衬底接收单元。衬底接收单元是常规的衬底接收装置，比如前开式统集盒(FOUP)310。ELD系统内的环境在沉积工艺中是受控的以避免使衬底暴露于可毁坏或损害形成于衬底上的特征的额外污染物/残留物。F0UP310接收并传送衬底到ELD系统内的转移架330且衬底从转移架330移动到ELD系统内的ELD模块。F0UP310在本领域中是公知用来将衬底传送到受控环境中的，此处不再广泛讨论。另外，F0UP310是将衬底接收到ELD系统中的一种形式，而其他形式或装置亦可被用于将衬底传送到ELD模块中。ELD系统内的接收模块，比如大气转移机器(ATM)模块320，被保持在ELD系统中的受控环境中。衬底传送装置，比如ELD系统内的干燥机器人315,被用来转移衬底。干燥机器人315在ATM模块320被提供且在一实施方式中被用来从F0UP310取回衬底并将该衬底放到转移架330上，如图3A中的路径“A”所示。转移架330在ELD系统内是可选部件用于持有从ATM模块320接收到的被传送到ELD系统内的ELD模块之前的衬底。替代地，衬底可从ATM模块320取回并被直接传送至IJ ELD系统中的ELD模块。ELD模块350被用于沉积工艺中。除了 ELD模块350，ELD系统还包括多个模块以执行衬底的后沉积工艺。除干燥机器人之外，ELD系统还包括润湿机器人340以将湿润的衬底从ELD系统内的一个模块转移到另一个模块。首先，润湿机器人340将衬底从转移架330或直接从ATM模块320取回并将该衬底传送到ELD模块350，如图3A中的路径“B”所示。ELD模块350被配置来a)在制造操作(比如平面化操作)之后预漂洗衬底的表面以移除自该制造操作而遗留的残留物；b)在衬底上执行沉积工艺以在衬底的表面上的导电特征上方沉积帽盖金属层；c)用后沉积漂洗流体的受控施加漂洗该衬底的该表面以便移除被沉积工艺遗留的残留物并用基于漂洗流体的组成的转移膜涂布该衬底的该表面从而防止去湿；以及d)使湿润的具有转移膜的衬底从ELD模块350移除。润湿机器人340帮助在保持衬底的顶部湿润的同时将润湿的衬底从ELD模块350转移到ELD系统中的后续的后沉积模块。由于衬底通常在化学机械抛光(CMP)操作之后在ELD模块350被接收，衬底表面被清洁以在开始沉积之前移除来自CMP操作的任何残留物。因此，预沉积漂洗流体在ELD模块350被提供以清洁该衬底。在沉积工艺之前在清洁操作中所使用的典型的预沉积漂洗流体已在下面的共同待审的美国专利申请中进行了描述于2007年6月8日提交的名称为 “SEMICONDUCTOR SYSTEM WITH SURFACE MODIFICATION” 的美国专利申请 11/760，722、于 2008 年 9 月 I 日提交的名称为 “CLEANING SOLUTION FORMULATIONS FOR SUBSTRATES”的美国专利申请12/205，894、于2008年12月13日提交的名称为“POST-DEPOSITIONCLEANING METHODS AND FORMULATIONS FOR SUBSTRATES WITH CAP LAYERS”的12/334，462、于 2008 年 12 月 13 日提交的名称为“ACTIVATION SOLUTION FOR ELECTROLESS PLATING ONDIELECTRIC LAYERS”的12/334，460，在此通过参考将它们并入。在清洁衬底的表面以移除来自CMP操作的残留物之后，后沉积漂洗流体通过图2A中所示的出口阀150从ELD模块350移除。在清洁操作以移除来自CMP操作的残留物之后，该衬底的该表面在ELD模块350内经受沉积工艺。在沉积工艺中，沉积流体层被沉积到形成于该衬底的该表面上的导电特征上方。沉积流体的调配(f O r mu I a t i O n )使得其在选择性沉积过程中在导电特征的上方 创建帽盖且在可能的程度上作为防止在形成导电特征过程中所使用的铜和其他金属迁移到周围的介电层的阻挡层。在一实施方式中，沉积流体是富钴的以能够在衬底的表面上的导电特征上方形成钴帽盖。沉积流体被小心选择以便抑制氧化反应。为了该目的，沉积流体包括抑制剂和含有活性的(active)控制钴离子的丰富来源的化学制品。所用的示例性沉积流体和应用参数在2005年6月28日授权公布的名称为“Solution compositionand method for electroless deposition of coatings free of alkali metals，，的美国专利6，911，067和2005年6月7日授权公布的名称为“Activation-free electrolesssolution for deposition of cobalt and method for deposition of cobalt capping/passivation layer on copper”的美国专利6，902，605中进行了描述，而其利用方法则在 2004 年 9 月 21 日授权公布的名称为 “Method for electroless deposition ofphosphorus-containing metal films onto copper with palladium-free activation，，的美国专利6，794，288中以及在共同待审的于2005年8月9日提交的名称为“Methods forforming a barrier layer with periodic concentrations of elements and structuresresulting therefrom”的美国专利申请11/199，620和于2007年6月8日提交的名称为“Semiconductor System with Surface Modification” 的 11/760，722 中进行了描述，所有这些在此都通过参考而全文并入。如前所述，在本发明的一实施方式中，沉积流体通过作为分发设备的第二臂被施加到衬底的表面。如前所述，第二臂可以是喷雾器、喷嘴或任何其他合适的装置，只要其能以受控方式将沉积流体施加在形成于衬底的表面上的导电特征上方。在替代的实施方式中，所有流体可从单一臂或分发设备被分配到衬底，只要所述流体以受控方式被分发到衬底的表面上方。在一实施方式中，沉积流体在被引入ELD模块350之前被加热到反应温度，在ELD模块350中，在衬底上发生沉积反应。沉积流体的反应温度基于沉积流体和所使用的施加条件而变化。在一实施方式中，沉积温度是大约70°C到大约90°C或者如美国专利6，913，651中所描述的，通常在低于沉积流体溶液的沸点大约0%到大约25%的范围内。在一实施方式中，沉积流体在通常无反应温度被供应到ELD模块。在ELD模块中，接着利用加热单元将沉积流体加热到反应温度。随着沉积流体温度升高并接近反应温度，ELD模块内的湿度增加。在一实施方式中，ELD模块内的湿度达到大约80%。在另一实施方式中，ELD模块内的湿度在大约95%。当ELD模块内的温度达到反应温度或者当沉积流体被引入到预热到反应温度的ELD模块中时，沉积反应被触发。沉积反应将沉积流体层沉积在衬底的表面上的导电特征上。在沉积工艺之后，使用诸如后沉积漂洗流体之类的漂洗流体漂洗该衬底的该表面。后沉积漂洗流体相对于沉积流体进行限定且以受控方式施加到衬底的表面上。后沉积漂洗流体漂洗该表面并通过在该衬底的该表面上限定和保持转移膜而防止该衬底的该表面的去湿。后沉积漂洗流体的受控施加使得转移膜能够从该衬底的该表面取代沉积流体层。在后沉积 漂洗流体的施加之后，该衬底在保持转移膜于该衬底的该表面上的同时从ELD模块350被润湿机器人340移除。润湿机器人340将湿润的具有转移膜的衬底移动到ELD系统内的后沉积模块。这样，由于衬底在集成ELD工艺中保持一直湿润，所以ELD模块中存在的任何残留物(包括沉积流体或沉淀在该衬底上的任何其他化学品/残留物的液滴)在集成沉积工艺中不会损害衬底或衬底上的物质。为了高效地润湿衬底的表面以及为了防止该衬底的该表面的去湿，一或多种表面活性剂可被添加到后沉积漂洗流体中。表面活性剂通过减少漂洗流体的表面张力帮助均匀地润湿该衬底的该表面。已经显示出有效效果的一或多种表面活性剂的浓度范围在大约50份每百万份(ppm)到大约2000ppm之间。此处所使用的所述表面活性剂中的一些在美国专利申请12/334，462和12/334，460中进行了描述，在此通过参考将其全文并入。一些示例表面活性剂可包括来自杜邦公司的Linear AlkylBenzene Sulphonate (线性烧基苯磺酸盐)、TRIT0N QS-44、Perfluoro Anionic (全氟阴离子)和诸如Zonyl 的非离子型表面活性剂以及Mason的Masurf 。除了一或多种表面活性剂之外，一或多种螯合剂可被添加到后沉积漂洗流体中以便结合含金属残留物以形成复合物。选择螯合剂使得与含金属残留物形成的复合物可溶解在后沉积漂洗流体的水溶液部分/成分中。螯合剂中的一些包括四甲基氢氧化铵(TMAH)或含有诸如羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)和/或乳酸的金属螯合剂的甲胺(MA)。在一实施方式中，后沉积漂洗流体中的螯合剂的浓度范围可在大约IOOppm到大约5000ppm之间。为了使螯合剂和表面活性剂的功能最大化，后沉积漂洗流体的pH值可进行调节。已展现出可喜效果的pH值范围在大约2. OpH (酸性)到大约12 (碱性)之间。在一实施方式中，后沉积漂洗流体的PH值可利用pH调节剂进行调节。pH调节剂可以是添加到后沉积漂洗流体中的任何一种表面活性剂或螯合剂或者可以是添加到后沉积漂洗流体中的不同(distinct) pH 调节剂。除了表面活性剂、螯合剂和pH调节剂，还可对后沉积漂洗流体添加一或多种耗氧剂/氧还原剂以执行衬底的后沉积清洁。氧还原剂直接与转移膜中的溶解的氧分子反应以降低其中所含的氧浓度。在衬底上的转移膜中的在降低氧浓度上已展现出可喜效果的示例性的氧还原剂是对二甲氨基苯甲醛(DMAB)。在一实施方式中，除了 DMAB，第二或附加氧还原剂可被包括在后沉积漂洗流体中以帮助降低氧浓度以及还原(recover)第一氧还原剂。在帮助还原第一氧还原剂的同时在降低氧浓度上已展现出可喜效果的示例性的第二还原剂是L-抗坏血酸。已展现出可喜效果的氧还原剂的浓度在大约IOOppm到大约5000ppm的范围内。除了表面活性剂、螯合剂、氧还原剂和pH调节剂，还可对后沉积漂洗流体添加一或多种蚀刻抑制剂以保护沉积在衬底的表面上的导电特征上方的层。在一实施方式中，用于CoWP的示例性的蚀刻抑制剂是苯并三唑。已展现出可喜效果的这样的蚀刻抑制剂的浓度在从大约20ppm到大约2000ppm的范围内。还可对后沉积漂洗流体添加增稠剂以增加后沉积漂洗流体的稠度以使施加到衬底的表面的后沉积漂洗流体的膜可被保持超过延长的时间期限。选用增稠剂使得其不会逆向反应，否则在被施加和保持延长的时间期限时会影响该衬底的该表面。增稠剂还降低后沉积漂洗流体中的溶剂的蒸发率。已展现出可喜效果的示例性的增稠剂是聚乙醇。已展现出可喜效果的增稠剂的浓度范围从大约50ppm到大约5000ppm。除了 ELD模块350，图3A中所示的ELD系统还包括多个后沉积模块，比如化学模块370、刷洗(brush scrub)模块360和清洁模块380。衬底(其具有润湿衬底的表面的转移膜的层)从ELD模块350中被移除并被引入化学模块370中，如图3A中的路径“C”所示。该衬底被接收到后沉积模块中的化学模块370中，因转移膜覆盖表面而湿润，并且含酸流体被施加到该衬底的该表面上方。化学模块370被配置来施加含酸流体以从衬底表面的不打 算接收沉积流体和后沉积漂洗流体的区域中移除沉积流体和后沉积漂洗流体的痕迹。除了被配置来施加含酸流体外，化学模块370还可被配置来对该衬底的该表面施加碱性流体或中性流体。流体的类型(酸性、碱性、或中性)可受施加到该衬底的该表面的沉积流体和后沉积漂洗流体的类型主导。在使用含酸流体的实施方式中，用由含酸流体限定的漂洗流体漂洗所施加的含酸流体。施加在化学模块370中的漂洗流体限定转移膜从而防止该衬底的该表面的去湿。在一实施方式中，漂洗流体化学处理该衬底的该表面，同时在该衬底的该表面上保持转移膜的层。化学模块370可执行额外处理，如果必要，在处理之间同时在该衬底的该表面上保持转移膜的层。在一实施方式中，含酸流体根据无电沉积模块中所使用的沉积和后沉积漂洗流体进行限定。在一实施方式中，在衬底的表面上具有转移膜的衬底被移出化学模块370到另一后沉积模块(比如刷洗模块360)中用于进一步处理，如图3A中的路径“D”所示。在另一实施方式中，衬底(其因有漂洗流体而湿润)可从化学模块被移动到第二化学模块(化学漂洗模块)中以便用钝化流体处理衬底的表面。第二化学模块的运作类似于将含酸流体施加到该衬底的该表面的化学模块370的运作。钝化流体被引入以钝化形成于该衬底的该表面上的金属线和焊盘。钝化流体基于衬底层和形成于该表面上的金属焊盘/线被选用且被用来使金属腐蚀减到最少。在该实施方式中，该衬底从化学模块被接收到化学漂洗模块中(第二化学模块)，过程中该衬底因转移膜而湿润，且钝化流体被施加到该衬底的该表面。钝化流体取代转移膜并钝化衬底层和金属焊盘。在用钝化流体处理该衬底之后，由钝化流体限定的转移膜被施加到衬底以漂洗漂洗钝化流体以及润湿衬底的表面。湿润的衬底被移出化学漂洗模块，同时在衬底的表面上保持转移膜。润湿机器人340帮助将因转移膜而湿润的衬底转移到ELD系统内的后续的后沉积模块，比如刷洗模块360，如图3A的路径D所示，其中该衬底经受使用擦洗化学品和设置在刷洗模块360中的一或多个刷子单元的机械清洁。在一实施方式中，刷洗模块360在结构上类似于化学模块370，除了用于机械清洁衬底的一或多个刷子单元在刷洗模块360中的存在之外。刷洗模块360被配置为供应擦洗化学品以及使用一或多个刷子单元和所供应的擦洗化学品擦洗衬底的表面。刷洗模块360进一步被配置为将由擦洗化学品限定的转移膜施加到该衬底的该表面。该转移膜保持该衬底的该表面湿润，同时润湿机器人340从刷洗模块360移除该衬底并将该衬底插入另一后沉积模块中，比如清洁模块380，如图3A中的路径“E”所示。清洁模块380被配置来漂洗并干燥该衬底。在一实施方式中，清洁模块380包括被配置来供应漂洗流体、利用该漂洗流体漂洗衬底表面并干燥该衬底的一或多个邻近头。在一实施方式中，干燥的衬底从清洁模块380被移除并被润湿机器人340转移到可选的转移架330，如图3A中的路径“F”所示。干燥的衬底被干燥机器人315移出ELD系统，穿过ATM模块320并被放在F0UP310上。替代地，干燥的衬底从清洁模块380被移除且被直接转移到ATM模块320并被干燥机器人315移出ELD系统到F0UP310上。图3B示出了 ELD系统的替代实施方式，通过该EL D系统，衬底经受集成无电沉积工艺。在该实施方式中，衬底从F0UP310利用干燥机器人315穿过ATM模块320并利用润湿机器人340穿过可选的转移架330被移动到ELD模块350。ELD模块350被配置为施加预沉积漂洗流体以清洁因诸如CMP工艺之类的在前制造操作而遗留在该衬底的该表面上的残留物、施加沉积流体的层在衬底的导电特征的上方、施加后沉积漂洗流体以漂洗该衬底的该表面从而移除被沉积流体遗留的残留物。在漂洗该衬底的该表面之后，ELD模块被配置为以受控方式将后沉积处理流体施加到该衬底的该表面。后沉积处理流体在该衬底的该表面上限定转移膜以便防止该表面的去湿以及在该转移膜涂层被保持在该衬底的该表面上的同时化学处理该表面。在一实施方式中，使用PICO化学品，其包括表面活性剂、抑制剂和酸性化合物以便恰当地漂洗该衬底的该表面。润湿机器人340从ELD模块350移除因转移膜而湿润的衬底并将该衬底插入刷洗模块360中，同时继续在衬底的表面上保持转移膜。图3A和3B中所示的实施方式之间的差别只在于少了明显的化学模块370(distinct chemical module)。相反地,在图3B中所示的实施方式中，ELD模块350本身被配置为用后沉积漂洗流体和化学处理衬底的表面的后沉积处理流体处理衬底的表面，且该衬底从ELD模块350被转移(因有后沉积处理流体膜而湿润)到刷洗模块360。其余的模块、部件和后续路径保持与图3A中所示的实施方式相同。在一实施方式中，处理流体是与图3A中所示的化学模块中所使用的含酸流体相同的化学品。在另一实施方式中，处理流体不同于图3A的化学模块中所使用的含酸流体。图4A和4B示出了在图3A和3B中所示的实施方式中所限定的沉积模块和后沉积模块中执行的工艺序列的简要概况。图4A简单列出了在图3A中所示的ELD系统的模块中的每一个中所执行的工艺序列。据此，无电沉积模块执行预漂洗工艺以移除因诸如CMP工艺之类的在前制造工艺而遗留的残留物，接着是帽盖工艺以帽盖形成于衬底的表面上的导电特征。在帽盖工艺之后，无电沉积(ELD)模块用后沉积漂洗流体漂洗该衬底以移除因沉积流体遗留的残留物并于该衬底从ELD模块被移除(湿润的)并被插入后沉积模块中的一或多个中之前在该衬底的该表面上涂布由后沉积漂洗流体限定的转移膜。图4A中所示的后沉积模块包括化学模块以利用含酸流体处理衬底、刷洗模块以利用擦洗化学品用物理方式擦洗该衬底的该表面、以及清洁模块以漂洗和干燥该衬底。在后沉积模块中执行的工艺操作类似于参考图3A所讨论的那些。图4B简单列出了在图3B中所示的ELD系统的模块中的每一个中所执行的工艺序列。据此，沉积模块执行预漂洗工艺以移除因CMP工艺而遗留的残留物，接着是帽盖工艺以帽盖形成于衬底的表面上的导电特征。在帽盖工艺之后，沉积模块用后沉积漂洗化学品漂洗该衬底以移除因沉积流体遗留的残留物并施加处理流体以限定涂布在衬底的表面上的转移膜。处理流体防止不期望的金属表面氧化和去湿，同时化学处理衬底的表面。在处理流体的施加之后，该衬底在用转移膜保持湿润的同时从ELD模块被移除并被插入后沉积模块中。图4B中所示的后沉积模块包括擦洗模块以物理擦洗衬底的表面以及清洁模块以漂洗和干燥该衬底。应当注意的是，上述实施方式只反映ELD系统的各种部件和模块的两种不同构造。对本领域技术人员来说，应当清楚的是在构 造上可以有变化方式，包括使用多于一个的ELD模块、化学模块、擦洗模块和/或清洁模块，只要保持了各个模块中的每一个的功能。进一步地，用于在ELD系统内处理衬底的表面的不同模块可以有变化方式。例如，在图3A和3B中所示的ELD系统的替代实施方式中，ELD系统可包括ELD模块、化学模块和清洁模块。在另一实施方式中，ELD系统可包括ELD模块、化学模块、刷洗模块、第二化学模块、以及最终的清洁模块。在又一实施方式中，ELD系统可包括ELD模块、刷洗模块、化学模块、第二刷洗模块以及清洁模块。可以想见，ELD系统内的模块的任何数量和变化可被用于集成无电沉积工艺，而且所示实施方式须被理解为示例性的且无论如何不是限制性的。为了提高ELD系统的吞吐量,可使用一或多个模块堆栈(stack)。图5A和5B分别示出了具有用于实现参考图3A和3B进行描述的集成无电沉积工艺的沉积和后沉积模块的集成堆栈的ELD系统的不意性布局。现在参考图5A和5B，ELD模块350是垂直排布和/或水平排布的ELD模块350的集成堆栈。在一实施方式中，该集成ELD模块堆栈包括彼此上下堆叠的两个ELD模块350使得每个模块可独立地接收和处理衬底。在另一实施方式中，其中每个ELD模块堆栈具有彼此上下堆叠的至少两个ELD模块的多个独立的ELD模块堆栈被并排设置。在图5A和5B中所示的实施方式中，使用集成ELD模块堆栈的系统吞吐量是大约50-60个衬底(晶片)每小时(WPH)。每个ELD模块350的部件和功能分别类似于参考图2A-2C和3A-3B所描述的那个。继续参考图5A和5B，该实施方式示出了 ELD模块350中所执行的各种操作。如图5A中所示，ELD模块堆栈内的每个ELD模块350处所接收的衬底在沉积工艺之前经过一轮预清洁(步骤I)。在替代的实施方式中，衬底在沉积工艺之前经过两轮预清洁(步骤I和2)以移除来自诸如铜沉积和CMP处理之类的在前制造操作的残留物和污染物。在一实施方式中，单种后沉积漂洗流体被用于所述两轮清洁中。在另一实施方式中，每轮清洁使用不同的后沉积漂洗流体。在一实施方式中，衬底的表面在沉积工艺之后施加后沉积漂洗流体之前利用去离子水(DIW)进行处理。虽然实施方式参考在ELD模块内执行单次漂洗或两次漂洗来描述，但是这些实施方式应当被认为是示例性的且不应当被认为是限制性的。因此，多次漂洗(多于两次)可在衬底的表面上施加转移膜之前在ELD模块中被执行。在一实施方式中，漂洗的机制包括动量转移和稀释。由于钴离子通常具有负电势，所以它们会自动溶入后沉积漂洗流体的水溶液中。因此，应当注意后沉积漂洗流体的施加和维持。结果，后沉积漂洗流体的选择和控制性施加确保了在利用漂洗流体的转移膜保持衬底湿润的同时没有不良影响发生在衬底的表面上。
在衬底的预沉积清洁过程中使用的示例性的漂洗流体中的一些包括具有一或多种表面活性剂的柠檬酸、具有一或多种表面活性剂的草酸、来自ATMI的CP-72tm、ESC-784 、ESC-90 ,等等。表面活性剂的浓度范围在大约0. 1%到大约5%之间，优选浓度为大约1%，且流率在大约百万分之(ppm) 100到大约2000ppm之间，优选流率为大约500ppm。在预沉积清洁之后，衬底经受沉积工艺(步骤3)以通过施加沉积流体帽盖形成于衬底的表面上的导电特征。在沉积工艺中，通过预加热并供 应加热过的沉积流体到ELD模块中或将ELD模块中的沉积流体加热到沉积温度从而触发沉积反应在每个ELD模块中提供湿润环境。在沉积工艺之后，衬底在ELD堆栈内的相应的ELD模块350中被漂洗(步骤4)，其中用在衬底的表面上限定转移膜的后沉积漂洗流体替代沉积流体。除了 ELD模块堆栈，图5A和5B中所示的ELD系统还包括一或多个后沉积模块堆栈。据此，在图5A中所示的一实施方式中，ELD系统包括一或多个化学模块堆栈、一或多个刷洗模块堆栈和一或多个清洁模块堆栈。另外，后沉积模块可以集成。在一实施方式中，化学模块可与刷洗模块集成以提供集成化学清洁/刷洗模块。在另一实施方式中，化学模块与清洁模块集成以便衬底可用酸进行清洁然后被漂洗和干燥。在又一实施方式中，化学模块与ELD模块集成以便在沉积之后衬底可用酸进行清洁。由此可见，可利用不同的配置方案对各种模块进行配置以使衬底能够被充分地处理、在沉积工艺之后被清洁并最终被干燥。在图5A中所示的实施方式中，在ELD模块堆栈中的沉积工艺之后，衬底经受使用化学模块370的清洁(步骤5)。化学模块370提供的功能类似于行业中所使用的常规化学模块提供的功能并因此不再扩展讨论。如前所述，化学模块370可以是化学模块彼此上下堆叠的集成化学模块堆栈。该堆栈被用来提高ELD系统中的衬底吞吐量。在酸处理之后，衬底经受漂洗循环。在酸处理中所使用的漂洗流体限定转移膜以充分润湿衬底的表面。本申请中所使用的充分润湿是指施加覆盖衬底的表面的流体膜(例如，转移膜)。虽然可以想见该涂层被限定于衬底的整个表面上，但是完成的涂层可包括衬底的部分表面没被完全覆盖的情况。例如，可能的情况是不重要的区域可以不被覆盖，比如边缘除外范围(edgeexclusion)、因某种特征几何图形的衬底表面的很小一部分、由气泡覆盖的部分，等等。如图5A的步骤6中所示，湿润的衬底通过湿润机器人340从化学模块堆栈被转移到刷洗模块360，在此，晶片经受使用擦洗化学品和设置在刷洗模块360内的刷子单元的机械清洁。在一实施方式中，刷洗模块360在结构上类似于化学模块370，除了用于使用擦洗化学品机械清洁衬底的一或多个刷子单元在刷洗模块360中的存在之外。可在刷洗模块中使用的示例性的擦洗化学品中的一些包括具有四甲基氢氧化铵(TMAH)或包含诸如羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)和/或乳酸的金属螯合剂的甲胺(MA)的碱性溶液。所述螯合剂的浓度可以在大约0. 02克/升(g/L)到2g/L之间，优选的该浓度为大约0. 2g/L，TMAH或MA的优选浓度被选用来获得大约10到大约12. 5之间的pH范围，优选的pH范围为大约10. 7。在擦洗工艺之后，由擦洗化学品限定的转移膜被施加到衬底以防止衬底的表面在机械清洁之后的去湿。转移膜在衬底从刷洗单元移到后续的模块以进行处理的同时被保持在衬底的表面上。图5A中所示的刷洗模块可以是一或多个刷洗模块堆栈，每个刷洗模块堆栈具有彼此上下堆叠的两个或更多刷洗模块360。在刷子清洁之后，衬底在湿润的情况下被传输到清洁模块，在此，该衬底经受最后的漂洗循环并干燥，如图5A的步骤7和8中所示。在一实施方式中，该清洁模块是使用一或多个邻近头的受控化学清洁(C3)模块。在一实施方式中，C3模块包括多个邻近头以利用清洁化学品漂洗衬底的正反面并且充分干燥该衬底(步骤8)。清洁模块可以是具有多个邻近头的彼此上下堆叠和/或并排堆放的清洁模块堆栈。经干燥的衬底利用干燥机器人从清洁模块被传输回F0UP310。虽然参考单个润湿机器人讨论了实施方式，但在此应当注意的是ELD系统可包括多个润湿机器人以将衬底从一个模块转移到另一个。该多个润湿机器人可通过从一个模块同时转移多于一个的衬底到另一个来提高吞吐量。在一实施方式中，使用图5A所限定的ELD系统的吞吐量是大约50-60个衬底(晶片)每小时(WPH)。图5B示出了图5A所描述的本发明的替代实施方式。类似于图5A中的模块，图5B中的各个模块可以是与具有彼此上下堆叠和/或并排堆放的两或更多个各自的模块的各个模块堆栈分别集成的模块堆栈以增加吞吐量。图5B和图5A的实施方式之间的主要区别在于没有明显的化学模块(distinct chemical module)或化学模块堆栈。化学模块可与清洁模块(C3模块)集成或者可与刷洗模块集成或者可与ELD模块集成。在一实施方式 中，化学模块与ELD模块集成。如图5B中所示，衬底在ELD模块350中经受一或多次预清洁(步骤I和2)、沉积工艺(步骤3)并通过施加后沉积漂洗流体进行后漂洗(步骤4)以便在衬底的表面上限定转移膜。在一实施方式中，后沉积漂洗流体是当施加到衬底时化学处理衬底的表面的含酸流体。该衬底可在ELD模块内经受一或多次漂洗操作以移除含酸流体并用由该漂洗操作中所使用的后沉积漂洗流体所限定的转移膜涂布该衬底的该表面。然后该衬底在湿润的情况下被润湿机器人传输出ELD模块。在一实施方式中，在衬底被移出ELD模块时，衬底表面上的转移膜在将涂层保持于衬底的表面上的同时防止去湿并化学处理该表面。具有转移膜的衬底被插入刷洗模块360中(步骤5)，在此，该衬底暴露于机械清洁。刷洗模块供应擦洗化学品、执行擦洗并施加由擦洗化学品限定的转移膜作为涂层以便保持衬底表面湿润。湿润的衬底在继续在该衬底表面上保持该转移膜的同时利用润湿机器人340被传输出刷洗模块到清洁模块380，在此，该衬底最后一次被漂洗并被干燥(步骤6)。充分干燥的衬底利用干燥机器人从清洁模块380被传输回F0UP310。应当注意的是图5B中所示的模块中的每一个都可以是模块的堆栈以增加吞吐量。还应当注意的是此时移出清洁模块的衬底可以是底部上干燥并且顶部也干燥的或者是底部上湿润但顶部干燥的。所得的衬底大体上没有腐蚀和缺陷。因此，各种实施方式公开了提高形成于衬底上的次微米级器件的电气性能以及吞吐量的方式。这些实施方式教导了通过在衬底的表面上提供转移膜的层使衬底大体上没有缺陷和腐蚀的方式。转移膜通过俘获在沉积/清洁操作期间沉淀在衬底上的污染物和残留物而保护衬底表面不受腐蚀副产品、金属或其他残留物/污染物的影响，而且还确保该衬底不被暴露于引起金属植入体(implant)的氧化的环境空气。进一步地，转移膜减少了湿-干循环从而减少了因污染物的沉淀而导致的对衬底的大量损害的水分断绝(moisturebreaks)0钴的沉积物帽盖在导电特征上且转移膜的保持防止铜沉淀和迁移到周围的电介质膜层中以及铜金属合金的电迁移从而保护集成电路器件。图6示出了在本发明的一实施方式中用于在集成沉积工艺中处理衬底的工艺操作的流程图。该工艺开始于操作610，衬底通过衬底接收单元在加载端口被接收并通过在ELD模块中在衬底的表面上的导电特征上方沉积沉积流体的层被处理。在被接收用于沉积之前，该衬底可已经经过铜沉积和CMP工艺。该衬底在大气转移模块(ATM)处可被接收穿过FOUP进入ELD系统的受控环境。此时的衬底大体上是干燥的。ATM处具备的干燥机器人从FOUP取回衬底并将其放在ELD模块中。ELD模块的结构和功能已经参考图2A_2C、3A和3B进行了广泛描述。衬底在ELD模块中经历一或多次预清洁操作。在预清洁操作之后，通过将沉积流体供应到ELD模块并将该沉积流体加热到沉积温度使得沉积反应发生，沉积操作被执行。替代地，在沉积工艺中，沉积流体可在ELD模块外面被预先加热到沉积温度再被引入ELD模块中用于沉积。在沉积之后，衬底在ELD模块内利用后沉积漂洗流体进行漂洗，如操作620中所示。后沉积漂洗流体取代沉积流体并在衬底的表面上限定后沉积漂洗流体的转移膜以便防止去湿。后沉积漂洗流体可包括能够均匀润湿衬底表面的表面活性剂。然后衬底从ELD模块被移除，同时继续在衬底表面上保持转移膜，如操作630中所示。转移膜确保在被传输出ELD模块时衬底表面不会干燥。衬底被移入后沉积模块中，同时继续在衬底的表面上保持转移膜，如操作640中所示。该工艺以衬底在各个后沉积模块中得到处理以使衬底大体上清洁作为结束。在达到清洁的某个程度之后，衬底被漂洗、干燥并通过位于 卸载端口的衬底传送单元被传送。因此，该工艺限定了防止去湿的有效方式，克服了与集成无电沉积工艺中过早干燥和频繁水分断绝相关的问题。所得的衬底大体上没有缺陷，导致所得器件的高的电气成品率。图7示出了在本发明的替代实施方式中用于在衬底的表面上的集成沉积工艺中处理衬底的工艺操作的流程图。该工艺开始于操作710，衬底通过加载端口的衬底接收单元被接收到ELD模块中并通过在衬底的表面上的导电特征上方沉积沉积流体的层被处理。该衬底在限定特征的铜沉积工艺和CMP之后被接收到ELD模块中。ELD模块的结构和工艺序列已经参考图2A-2C、3A-3B和4A-4B进行了广泛描述。衬底在ELD模块中经历一或多次预清洁操作后，接着进行沉积工艺。沉积工艺通过将沉积流体供应到ELD模块并沉积到衬底的表面上的导电特征上而被执行。在沉积之后，衬底在ELD模块中利用漂洗流体进行漂洗，如操作720中所示。在漂洗操作之后，处理流体被施加到衬底表面使得转移膜被限定于衬底的表面上，如操作730中所示。处理流体以受控方式施加以便防止表面的去湿并在衬底的表面上保持涂层的同时化学处理该衬底的该表面。为了防止去湿，根据漂洗和沉积流体限定的处理流体包括能够均匀润湿衬底的表面的表面活性剂。为了化学处理衬底，处理流体可包括抑制剂。然后衬底从ELD模块被移除，同时在衬底的表面上保持处理流体的转移膜，如操作740中所示。转移膜确保在被传输出ELD模块时衬底表面是湿润的。衬底被移入后沉积模块中，同时在转移过程中以及在每个模块中处理之前/之后继续在衬底的表面上保持转移膜，如操作750中所示。该工艺以衬底在各个后沉积模块中得到处理作为结束。在一实施方式中，处理流体可包括防止导电特征的腐蚀的抑制剂和作为活性剂以实现与衬底表面的化学反应的含酸流体。应当注意的是，在集成ELD工艺中，衬底可以是底面上干燥而上表面上湿润或者衬底可以底面和上表面两面上都湿润。无论如何，关键的是在ELD系统中的每个工艺之后，在衬底从ELD系统中的一个模块转移到另一个模块的过程中，该衬底至少在上表面上保持充分湿润。在不同后沉积模块的一系列处理操作之后，衬底被漂洗并被干燥。所得衬底大体上是清洁的且无缺陷/腐蚀。
不同后沉积漂洗流体和处理流体的选择基于所需的清洁的量、预沉积制造操作的性质和类型、所使用的制造化学品以及衬底的类型。类似地，用来施加清洁化学品的工艺参数基于形成特征的制造层的类型的分析而变化。关于邻近头的额外信息，可参考如2003年9月9日授权公布的名称为“METHODSFOR WAFER PROXIMITY CLEANING AND DRYING”的美国专利 6，616，772 中所描述的示例性的邻近头。被转让给朗姆研究公司(该申请的受让人)的该美国专利在此通过参考被引入。关于弯液面的额外信息，可参考2005年I月24日授权公布的名称为“METHODS ANDSYSTEMS FOR PROCES SING A SUBSTRATE USING A DYNAMIC LIQUID MENISCUS”的美国专利6，998，327 和 2005 年 I 月 24 日授权公布的名称为“PHOBIC BARRIER MENISCUS SEPARATIONAND CONTAINMENT”的美国专利6，998，326。被转让给该申请的受让人的该些美国专利基于全部目的在此通过参考被全文引入。关于顶部和底部弯液面的额外信息，可参考如在2002年12月24日提交的名称为“MENISCUS, VACUUM, IPA VAPOR, DRYING MANIFOLD”的美国专利申请 10/330，843 中所公开的 示例性的弯液面。被转让给朗姆研究公司(该申请的受让人)的该美国专利在此通过参考被引入。虽然本发明以若干实施方式的形式进行描述，但要知道的是，阅读了前面的说明书以及研究了附图的本领域的技术人员会了解本发明的各种变化方式、附加方式、置换方式和等同方式。因此，意在本发明包括落在本发明的真实精神和范围内的所有这样的变化方式、附加方式、置换方式和等同方式。在权利要求书中，元件和/或步骤不意味着操作的任何特定顺序，除非在权利要求书中明确声明。
权利要求
1.用于通过包括集成无电沉积工艺的工艺处理衬底的方法，其包括 (a)在无电沉积模块中处理所述衬底的表面以用沉积流体在所述衬底的导电特征上方沉积层； (b)在所述无电沉积模块中用漂洗流体漂洗所述衬底的所述表面，所述漂洗是受控制的以防止所述表面的去湿使得由所述漂洗流体限定的转移膜仍然被涂布在所述衬底的所述表面上； (C)将所述衬底移除出所述无电沉积模块，同时将所述转移膜保持在所述衬底的所述表面上，所述衬底的所述表面上的所述转移膜防止所述衬底的所述表面的干燥使得所述移除是湿润的；以及 (d)所述衬底一旦从所述无电沉积模块被移除，其便被移动到后沉积模块中，所述衬底的所述移动进行时在所述衬底的所述表面上保持所述转移膜。
2.如权利要求I所述的方法，其中控制所述漂洗进一步包括， 在所述漂洗流体中包括表面活性剂，所述表面活性剂使得能够润湿所述衬底的所述表面以便用来自所述漂洗流体的所述转移膜均匀地涂布所述衬底的所述表面。
3.如权利要求I所述的方法，进一步包括 在所述后沉积模块的化学模块中接收所述衬底，同时所述衬底因所述转移膜是湿润的； 在所述衬底的所述表面上施加含酸流体以从所述衬底的所述表面的不打算接收所述沉积流体的区域移除所述沉积流体的痕迹；以及 施加漂洗流体以从所述衬底的所述表面移除所述含酸流体，所述漂洗流体是受控的以在所述衬底的所述表面上限定转移膜以便防止去湿。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包括 将所述衬底移出所述化学模块，同时所述衬底的所述表面因有所述转移膜是湿润的； 将所述衬底插入所述后沉积模块的刷洗模块中； 用擦洗化学品擦洗所述衬底；以及 留下因有由所述擦洗化学品限定的转移膜而湿润的所述衬底，所述转移膜保持所述衬底的所述表面湿润。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括 将所述衬底移出所述刷洗模块，同时所述衬底的所述表面因有所述转移膜是湿润的；以及 将所述衬底插入清洁模块中。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述清洁模块是被配置来漂洗和干燥所述衬底的邻近头。
7.如权利要求I所述的方法，其中所述沉积流体包括钴以便所述衬底的所述导电特征上方的所述层限定钴帽盖材料。
8.如权利要求I所述的方法，其中所述转移膜作为阻挡层以避免暴露于氧从而防止形成于所述衬底的所述导电特征上方的沉积的所述层的氧化、化学反应、或转变。
9.如权利要求I所述的方法，进一步包括 在执行(a)之前，在所述无电沉积模块中在所述衬底的所述表面上进行预清洁操作；以及 当执行(a)时，在所述无电沉积模块中施加所述沉积流体同时保持温度和环境条件以使利用所述沉积流体在所述衬底的所述导电特征上方沉积所述层的沉积反应能够发生。
10.用于通过包括集成无电沉积工艺的工艺处理衬底的方法，其包括 (a)在无电沉积模块中处理所述衬底的表面以用沉积流体在所述衬底的导电特征上方沉积层； (b)在所述无电沉积模块中用漂洗流体漂洗所述衬底的所述表面； (c)在所述无电沉积模块中施加处理流体，所述处理流体限定转移膜，所述处理流体的施加是受控的以在所述转移膜仍然被涂布在所述衬底的所述表面上的同时防止所述表面的去湿以及化学处理所述表面； Cd)将所述衬底移除出所述无电沉积模块，同时将所述转移膜保持在所述衬底的所述表面上，所述衬底的所述表面上的所述转移膜防止所述衬底的所述表面的干燥使得所述衬底在湿润的情况下被移除；以及 (e)所述衬底一旦从所述无电沉积模块被移除，其便被移动到后沉积模块中，所述衬底的所述移动进行时在所述衬底的所述表面上保持所述转移膜。
11.如权利要求10所述的方法，其中施加处理流体进一步包括， 在所述处理流体中包括表面活性剂，所述表面活性剂使得能够润湿所述衬底的所述表面以便用来自所述处理流体的所述转移膜均匀地涂布所述衬底的所述表面；以及 在所述处理流体中包括抑制剂以便在所述衬底的所述表面上的导电特征处抑制化学反应; 其中所述转移膜作为阻挡层以避免暴露于氧从而防止所述衬底的所述导电特征上方的沉积的金属帽盖层的氧化、其他化学反应、或转变。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述处理流体是含酸流体，施加在所述衬底的所述表面上以从所述衬底的所述表面的不打算接收所述沉积流体的区域移除所述沉积流体的痕迹。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括 将所述衬底接收到所述后沉积模块的刷洗模块中，同时所述衬底因有所述转移膜是湿润的； 用擦洗化学品擦洗所述衬底以从所述衬底的所述表面移除污染物和所述含酸流体的痕迹；以及 留下因有由所述擦洗化学品限定的转移膜而湿润的所述衬底，所述转移膜保持所述衬底的所述表面湿润。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括 将所述衬底移出所述刷洗模块，同时所述衬底的所述表面因有所述转移膜是湿润的；以及 将所述衬底插入清洁模块中。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述清洁模块是被配置来漂洗和干燥所述衬底的邻近头。
16.如权利要求10所述的方法，其中所述沉积流体包括钴以便所述衬底的所述导电特征上方的所述层限定钴帽盖材料。
17.如权利要求10所述的方法，进一步包括 在执行无电沉积以在所述衬底的导电特征上方沉积所述层之前，在所述无电沉积模块中在所述衬底的所述表面上进行预清洁操作；以及 在所述层的沉积过程中，在所述无电沉积模块中施加所述沉积流体，同时保持温度和环境条件以使利用所述沉积流体在所述衬底的所述导电特征上方选择性地沉积所述层的沉积反应能够发生。
18.用于通过包括集成无电沉积工艺的工艺处理衬底的系统，其包括 Ca)无电沉积模块，其被配置来(al)通过在形成于所述衬底上的导电特征上沉积沉积流体的层来处理衬底的表面；以及 (a2)控制防止去湿的流体的施加并在所述衬底的所述表面上施加所述流体的涂层；以及 (b)润湿机器人，其被配置来(bl)将所述衬底移除出所述无电沉积模块，同时将所述流体的所述涂层保持在所述衬底的所述表面上；以及(b2)将所述衬底移动到后沉积模块中，同时在所述衬底的所述表面上保持所述流体的所述涂层。
19.如权利要求18所述的系统，其中所述无电沉积模块进一步被配置来施加预沉积漂洗流体以在沉积所述层之前预清洁其中所接收的所述衬底，所述预沉积漂洗流体的施加是受控的以移除从在前制造操作遗留的在所述衬底的所述表面上的残留物。
20.如权利要求18所述的系统，进一步包括， 具有多个衬底接收单元以接收所述衬底用于处理的加载端口；以及 具有多个衬底传送单元以在处理之后传送所述衬底的卸载端口。
21.如权利要求20所述的系统，进一步包括， 干燥机器人，其被配置来， (i)将所述衬底从所述加载端口移动到所述无电沉积模块中用于处理；以及 (ii)在处理之后将所述衬底从后沉积模块移动到所述卸载端口， 其中所述衬底被处理干燥。
22.如权利要求18所述的系统，其中所述后沉积模块包括化学模块，所述化学模块被配置来， 通过所述润湿机器人接收在所述衬底的所述表面上涂布有所述流体的所述衬底；在所述衬底的所述表面上施加含酸流体以从所述衬底的所述表面的不打算接收所述沉积流体的区域移除所述沉积流体的痕迹；以及 施加漂洗流体以从所述衬底的所述表面移除所述含酸流体，所述漂洗流体是受控的以在所述衬底上限定转移膜以便防止去湿。
23.如权利要求22所述的系统，其中所述后沉积模块包括刷洗模块，所述刷洗模块被配置来， 通过所述润湿机器人接收在所述衬底上涂布有所述转移膜的所述衬底； 将擦洗化学品施加到所述衬底的所述表面； 用所述擦洗化学品擦洗所述衬底；以及 将由所述擦洗化学品或其他流体限定的转移膜施加到所述衬底的所述表面以便保持所述衬底的所述表面湿润。
24.如权利要求23所述的系统，其中所述后沉积模块包括清洁模块，其中所述清洁模块被配置来， 通过所述润湿机器人接收在所述衬底上涂布有所述转移膜的所述衬底；以及 漂洗并干燥所述衬底。
25.如权利要求24所述的系统，其中所述清洁模块是邻近头。
26.用于通过包括集成无电沉积工艺的工艺处理衬底的系统，其包括 Ca)无电沉积模块，其被配置来(al)供应沉积流体，所述沉积流体被用来在形成于所述衬底的表面上的导电特征上方沉积层；(a2)在沉积所述层之后，施加漂洗流体以漂洗所 述衬底的所述表面；(a3)将处理流体施加到所述衬底的所述表面，所述处理流体限定转移膜，其中所述无电沉积模块包括控制装置以控制所述处理流体的所述施加从而防止所述表面的去湿以及化学处理所述表面，同时所述转移膜被保持在所述衬底的所述表面上；以及 (b)润湿机器人，其被配置来(bl)将所述衬底移除出所述无电沉积模块，同时将所述转移膜保持在所述衬底上，所述转移膜防止所述衬底的干燥使得所述衬底湿润地从所述无电沉积模块被移除；以及(b2)将所述衬底移动到后沉积模块中，同时在所述衬底上保持所述转移膜。
27.如权利要求26所述的系统，其中所述无电沉积模块进一步被配置来施加预沉积漂洗流体以在沉积所述层之前预清洁其中所接收的所述衬底，所述预沉积漂洗流体的施加是受控的以实质上移除从在前制造操作遗留的在所述衬底上的残留物。
28.如权利要求26所述的系统，进一步包括， 具有多个衬底接收单元以接收所述衬底用于处理的加载端口； 具有多个衬底传送单元以在处理之后传送所述衬底的卸载端口 ；以及 干燥机器人，其被配置来， (i)将所述衬底从所述加载端口移动到所述无电沉积模块中用于处理；以及 (ii)在处理之后将处理过的所述衬底从后沉积模块移动到所述卸载端口， 其中所述衬底被处理干燥。
29.如权利要求26所述的系统，其中所述后沉积模块包括刷洗模块或清洁模块中的一者。
30.如权利要求29所述的系统，其中所述清洁模块是邻近头。
全文摘要
用于通过包括集成无电沉积工艺的工艺处理衬底的方法和系统包括在无电沉积模块中处理所述衬底的表面以用沉积流体在所述衬底的导电特征上方沉积层。接着在所述无电沉积模块中用漂洗流体漂洗所述衬底的所述表面。所述漂洗是受控的以防止所述表面的去湿使得由所述漂洗流体限定的转移膜仍然被涂布在所述衬底的所述表面上。所述衬底从所述无电沉积模块被移除，同时将所述转移膜保持在所述衬底的所述表面上。所述衬底的所述表面上的所述转移膜防止所述衬底的所述表面的干燥使得所述移除是湿润的。所述衬底一旦从所述无电沉积模块被移除，其便被移动到后沉积模块中，同时在所述衬底的所述表面上保持所述转移膜。
文档编号H01L21/00GK102741972SQ201080062696
公开日2012年10月17日 申请日期2010年12月10日 优先权日2009年12月11日
发明者塔里克·苏万·德菲利佩, 弗里茨·雷德克, 李石建, 王亚新, 米哈伊尔·科罗利克, 约翰·帕克斯, 衡石·亚历山大·尹, 阿尔图尔·科利奇 申请人:朗姆研究公司