系统130。金属化系统130有利地包括一个或多个模块134a和134a'，并且也 具有由一个或多个UV固化模块134b和134b'提供的UV固化能力。金属化系统130是通 用的、灵活的，并且能够实现多个用途。多用途金属化系统130导致制造半导体器件所需要 的工具的数量减少，导致时间和成本节约。金属化系统130也允许灵活的室布置，例如，多 个模块134a、...134d'的布置。
[0070] 在用于图案化低K材料的蚀刻工艺之前，低K材料未被固化或者未被完全固化，从 而导致对低K材料的K值的较少损害，这是因为在蚀刻工艺期间，致孔剂保留在低K材料 中。因此，在一些实施例中，不要求K值恢复步骤110。在其他实施例中，使K值恢复步骤 110便利或者更容易进行。
[0071 ] 在执行K值恢复步骤110的实施例中，有利地，在一些实施例中，可以在UV固化模 块134b中执行K值恢复，使得在将半导体器件移动到金属化循环(例如，移动到势垒模块 134c和/或晶种模块134d中）之前，不存在空气泄露。例如，在将半导体器件移动到金属 化循环之前，通过避免空气泄露来避免空气泄露引起的湿气吸入和低K材料的K值的增加。 而且，在将半导体器件移动到金属化循环之前，也可以在相同室中的UV固化模块134b中执 行UV脱气步骤112和UV预清洁步骤116。
[0072] 在UV固化模块134b中可以执行后势垒层UV处理步骤120,避免需要用于势垒层 的等离子体处理工艺，从而也避免或者减少对低K材料的损害。在UV固化模块134b中执 行UV脱气步骤112避免需要使用灯来脱气，从而消除了对附加烘焙工作台的需要，并且也 导致例如低K材料的改进的除湿效率。
[0073] 例如，在一些实施例中，在UV固化模块134b中实现UV预清洁步骤116导致消除 或者不包括金属化系统130中的单独的预清洁室的能力。在此描述的新金属化系统130包 括灵活室配置以用于生产量优化或研发（R&D)分析灵活性。而且，在此描述的新半导体器 件处理方法在用于半导体器件的制造工艺流程中容易地实现。
[0074] 本发明的一些实施例有效地导致烘焙室、脱气室以及预清洁室组合到一个单室 (例如，室134a)。例如，有利地，在不要求单独的烘焙室或者烘焙步骤的情况下，类似于烘焙 工艺，可以在约KKTC或以上的温度下执行用于脱气和/或预清洁的UV工艺，以去除湿气。 在一些实施例中，例如，处理半导体器件162 (参照图4)的方法包括在金属化系统130 (参 照图2)的单室或模块中对工件170执行烘焙工艺、脱气工艺、以及预清洁工艺。
[0075] 根据本发明的一些实施例，用于半导体器件的金属化系统包括主机机架以及接近 主机机架设置的多个模块。多个模块之一包括PVD模块，并且多个模块之一包括UV固化模 块。
[0076] 根据其他实施例，处理半导体器件的方法包括将工件放置在金属化系统中，金属 化系统包括主机机架和接近主机机架设置的多个模块。多个模块之一包括PVD模块，并且 多个模块之一包括UV固化模块。该方法包括使用金属化系统影响工件。
[0077] 根据其他实施例，处理半导体器件的方法包括：在工件上方形成低K材料，低K材 料具有小于约3. 9的K值。该方法包括蚀刻低K材料以及将工件放置在金属化系统中。金 属化系统包括PVD模块和UV固化模块。该方法也包括：在UV固化模块中固化低K材料，以 及预清洁低K材料。
[0078] 虽然详细地描述了本发明的一些实施例及其优点，但是应该理解，在不背离如由 所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以作出多种改变、替换和更改。例 如，本领域技术人员将容易理解，在此描述的多个部件、功能、工艺和材料可以改变，同时保 持在本发明的范围内。而且，本申请的范围不旨在限于说明书中描述的工艺、机器、制造、物 质组成、装置、方法和步骤的特定实施例。作为本领域普通技术人员从本发明的公开将容易 地想到，根据本发明，可以利用现存的或今后开发的、执行与在此描述的相应实施例基本相 同的功能或者实现基本相同的结果的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤。因此， 所附权利要求旨在包括在这样的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤的范围内。
【主权项】
1. 一种用于半导体器件的金属化系统，包括： 主机机架；以及 多个模块，接近所述主机机架设置，其中，所述多个模块之一包括物理汽相沉积（PVD) 模块，并且所述多个模块之一包括紫外光（UV)固化模块。
2. 根据权利要求1所述的金属化系统，其中，所述UV固化模块包括UV光源，所述UV光 源包括选自基本由H、H+、D、V以及它们的组合所组成的组的灯泡类型。
3. 根据权利要求1所述的金属化系统，进一步包括：接近所述主机机架的运输区域和 接近所述运输区域的加载端口，其中，所述加载端口包括用于晶圆载体的支撑件，并且所述 运输区域包括适合于将包括半导体器件的晶圆从所述晶圆载体移动到所述主机机架中的 机器人设备。
4. 根据权利要求1所述的金属化系统，其中，所述PVD模块包括适合于执行PVD工艺 的装置，并且所述PVD模块也包括适合于执行选自基本由以下工艺所组成的组的工艺的装 置：脱气工艺、原子层沉积（ALD)工艺、化学汽相沉积（CVD)工艺、紫外光（UV)曝光工艺、预 清洁工艺、以及它们的组合。
5. -种处理半导体器件的方法，所述方法包括： 将工件放置在金属化系统中，所述金属化系统包括主机机架和接近所述主机机架设置 的多个模块，其中，所述多个模块之一包括物理汽相沉积（PVD)模块，并且所述多个模块之 一包括紫外光（UV)固化模块；以及 使用所述金属化系统影响所述工件。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，影响所述工件包括： 将所述工件放置在所述UV固化模块中；以及 在约200°C至约400°C的温度下、在具有He、Ar或队的周围环境气体中以及在约0.1托至约10托的压力下，在所述UV固化模块中对所述工件执行UV完全固化工艺或UV局部 固化工艺。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述工件包括设置在所述工件上的低介电常数 (K)材料，所述低K材料具有小于约3. 9的K值，执行所述UV完全固化工艺或所述UV局部 固化工艺改变所述低K材料的K值，并且影响所述工件包括：在约150°C至约400°C的温度 下、在具有He、Ar、N2或含碳硅烷的周围环境气体中以及在约1托至约100托的压力下，在 所述UV固化模块中对所述工件执行K值恢复工艺；所述含碳硅烷包括选自基本由C xHySi、 CxHyOzSi、CxHyNvSi、CxHyOzNvSi以及它们的组合所组成的组的化学物质。
8. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述工件包括设置在所述工件上的低介电常数 (K)材料，所述低K材料具有小于约3. 9的K值，并且影响所述工件包括： 将所述工件放置在所述UV固化模块中；以及 在约100°〇至约6001：的温度下、在具有41'、他、队、112、順3、0 3、〇)2、或02的周围环境气 体中以及在约〇.1托至约10托的压力下，在所述UV固化模块中对所述工件执行UV脱气工 艺或UV预清洁工艺。
9. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个模块之一包括势垒模块，并且影响所述 工件包括： 将所述工件放置在所述势垒模块中； 在所述势垒模块中，在所述工件上方形成势垒层； 从所述势垒模块去除所述工件； 将所述工件放置在所述UV固化模块中；以及 在约KKTC至约600°C的温度下、在具有Ar、He、N2、H2、NH3、SiH4或Ne的周围环境气体 中以及在约0. 1托至约10托的压力下，在所述UV固化模块中对所述工件执行后势垒层UV 处理。
10. -种处理半导体器件的方法，所述方法包括： 在工件上方形成低介电常数（K)材料，所述低K材料具有小于约3. 9的K值； 蚀刻所述低K材料； 将所述工件放置在所述金属化系统中，所述金属化系统包括物理汽相沉积（PVD)模块 和紫外光（UV)固化模块； 在所述UV固化模块中固化所述低K材料；以及 预清洁所述低K材料。
【专利摘要】本发明公开了一种半导体器件金属化系统和方法。在一些实施例中，用于半导体器件的金属化系统包括：主机机架以及接近主机机架设置的多个模块。多个模块之一包括物理汽相沉积（PVD）模块，并且多个模块之一包括紫外光（UV）固化模块。
【IPC分类】H01L21-768
【公开号】CN104779197
【申请号】CN201410105822
【发明人】李香寰, 眭晓林, 蒯光国, 陈海清, 曾同庆, 杨文成, 高宗恩, 李明翰, 黄心岩
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年3月20日
【公告号】DE102014119159A1, US20150197849