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衬底清洁和无电沉积的方法和溶液

阅读：500发布：2021-01-20

专利汇可以提供衬底清洁和无电沉积的方法和溶液专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明关于器件制造。一个实施方式是用于集成电路的衬底清洁和无电沉积帽层的方法。该方法在具有包括金属和电介质大马士革金属化层的表面的衬底上进行。该方法包括将衬底的表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液和将该衬底表面暴露于足以沉积帽层的无电沉积溶液。本发明的其他实施方式包括清洁衬底的溶液和完成无电沉积的溶液。，下面是衬底清洁和无电沉积的方法和溶液专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种在具有铜和电介质大马士革金属化的衬底沉积帽层的方法，该方法包括：
(i)将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液；以及
(ii)将该衬底表面暴露于足以沉积该帽层的无电沉积溶液；
其中至少(i)的最后部分利用清洁溶液组合物完成，其只包含存在时基本上不会妨碍该无电沉积溶液性能的成分。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括旋转该衬底以去除该清洁溶液而基本不会去湿或干燥该衬底表面。
3.根据权利要求1所述的方法，其中该衬底直到(ii)之后才干燥或去湿。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
利用去离子水或具有一种或多种表面活性剂的去离子水来冲洗该衬底的一个或多个动作；或者
旋转该衬底以从该衬底去除过多的液体的一个或多个动作；
在该将该衬底表面暴露于该清洁溶液之前、期间或之后执行冲洗该衬底的该一个或多个动作或旋转该衬底的该一个或多个动作。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
旋转该衬底以去除该清洁溶液而基本不会去湿或干燥该衬底表面；
利用去离子水或具有一种或多种表面活性剂的去离子水冲洗该衬底；以及旋转该衬底以去除该去离子水而基本不会去湿或干燥该衬底表面。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括：
将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液。
7.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括：
将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；
旋转该衬底以去除该第一清洁溶液而基本不会去湿该表面；
将该衬底表面暴露于第二清洁溶液。
8.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括：
将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；
冲洗和旋转该衬底以去除该第一清洁溶液而基本不会去湿该表面；
将该衬底表面暴露于第二清洁溶液。
9.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；该第一清洁溶液包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐。
10.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；该第二清洁溶液包括一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐。
11.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；以及
该无电沉积溶液包含该一种或多种羟基羧酸或该一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐。
12.根据权利要求1所述的方法，其中该清洁溶液包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐。
13.根据权利要求1所述的方法，其中该清洁溶液包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；以及该无电沉积溶液包含该一种或多种羟基羧酸或该一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐。
14.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂；
该清洁溶液的pH是＞0.5和＜2.5。
15.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
该清洁溶液的pH是＞2.5和＜5。
16.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；以及
可选地，一种或多种除氧剂；
该清洁溶液的pH是＞5和＜8。
17.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；以及
可选地，一种或多种除氧剂；
该清洁溶液的pH是＞8和＜13。
18.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
可选地，一种或多种表面活性剂；
可选地，一种或多种还原剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂；
该清洁溶液的pH是＜2.5。
19.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢，四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是＞0.5和＜2.5。
20.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是＞2.5和＜5。
21.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；
可选地，一种或多种除氧剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是＞5和＜8。
22.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；
可选地，一种或多种除氧剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是＞8和＜13。
23.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
可选地，一种或多种表面活性剂；
可选地，一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是＜2.5。
24.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第一清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种氧化剂；
可选地，一种或多种表面活性剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
该清洁溶液的pH是＜2.5。
25.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂；
该清洁溶液的pH是＞0.5和＜2.5。
26.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
该清洁溶液的pH是＞2.5和＜5。
27.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；以及
可选地，一种或多种除氧剂；
该清洁溶液的pH是＞5和＜8。
28.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是＞0.5和＜2.5。
29.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是＞2.5和＜5。
30.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；
可选地，一种或多种除氧剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是＞5和＜8。
31.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；
可选地，一种或多种除氧剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是＞8和＜13。
32.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
可选地，一种或多种表面活性剂；
可选地，一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是＜2.5。
33.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
可选地，一种或多种还原剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂；
该无电沉积溶液包含：
该一种或多种羟基羧酸或该一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
该一种或多种表面活性剂；
可选地，该一种或多种还原剂；以及
可选地，该一种或多种pH调节剂；
该清洁溶液的pH是＞1和＜6。
34.根据权利要求1所述的方法，其中将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液包括将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；以及
基本不会去湿该衬底表面，将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；
该第二清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
可选地，一种或多种表面活性剂；
可选地，一种或多种还原剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂；
该无电沉积溶液包含：
该一种或多种羟基羧酸或该一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
可选地，该一种或多种还原剂；以及
可选地，该一种或多种pH调节剂；
该清洁溶液的pH是＞1和＜6。
35.根据权利要求1所述的方法，其中该清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂；
该清洁溶液的pH是＞0.5和＜2.5。
36.根据权利要求1所述的方法，其中该清洁溶液包含：
一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
该清洁溶液的pH是＞2.5和＜5。
37.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在(i)之前，利用去离子水润湿该衬底，并从该衬底旋转掉多余的液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(i)和(ii)之间，旋转该衬底以去除该清洁溶液而基本不会去湿或干燥该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，并旋转该衬底以去除该去离子水而基本不会去湿或干燥该衬底表面。
38.一种在衬底表面上沉积帽层的方法，包括：
(A)将该衬底表面暴露于第一清洁溶液；
(B)将该衬底表面暴露于第二清洁溶液；以及
(C)利用无电沉积溶液在该衬底表面上沉积该帽层；
其中该衬底表面在从(A)到(C)过程中没有干燥或去湿。
39.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)和(B)之间，旋转掉该第一清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面。
40.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)之前，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(A)和(B)之间，旋转掉该第一清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面。
41.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)和(B)之间，旋转掉该第一清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面。
42.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)之前，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(A)和(B)之间，旋转掉该第一清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面。
43.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)和(B)之间，旋转掉该第一清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面。
44.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)之前，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(A)和(B)之间，旋转掉该第一清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面。
45.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)和(B)之间，旋转掉该第一清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面。
46.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)之前，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(A)和(B)之间，旋转掉该第一清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面。
47.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)和(B)之间，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面。
48.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)之前，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(A)和(B)之间，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面。
49.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)和(B)之间，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面。
50.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)之前，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(A)和(B)之间，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面。
51.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面。
52.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)之前，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面，利用去离子水冲洗该衬底，和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面。
53.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面。
54.根据权利要求38所述的方法，进一步包括：
在(A)之前，利用去离子水冲洗该衬底和从该衬底旋转掉多余液体而不干燥或去湿该衬底表面；
在(B)和(C)之间，旋转掉该第二清洁溶液而不干燥或去湿该衬底表面。
55.一种用于清洁衬底以在该衬底上无电沉积帽层的清洁溶液，该清洁溶液包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐。
56.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＞0.5和＜2.5，并进一步包含：
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂。
57.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＞2.5和＜5，并进一步包含：
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂。
58.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＞5和＜8，并进一步包含：
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；以及
可选地，一种或多种除氧剂。
59.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＞8和＜13，并进一步包含：
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，基本不含氮并基本不含硫；以及
可选地，一种或多种除氧剂。
60.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＜2.5，并进一步包含：
可选地，一种或多种表面活性剂；
可选地，一种或多种还原剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂。
61.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＞0.5和＜2.5，并进一步包含：
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐。
62.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＞2.5和＜5，并进一步包含：
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐。
63.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＞5和＜8，并进一步包含：
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；
可选地，一种或多种除氧剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐。
64.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＞8和＜13，并进一步包含：
一种或多种表面活性剂；
一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；
可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；
可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；
可选地，一种或多种除氧剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐。
65.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＜2.5，并进一步包含：
可选地，一种或多种表面活性剂；
可选地，一种或多种还原剂；
可选地，一种或多种pH调节剂；以及
一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐；
该清洁溶液的pH是。
66.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＜2.5，并进一步包含：
一种或多种氧化剂；
可选地，一种或多种表面活性剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂。
67.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＞1和＜6，并进一步包含：
一种或多种表面活性剂；
可选地，一种或多种还原剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂；
其中使用无电沉积溶液完成该无电沉积该帽层，该无电沉积溶液包含：
该一种或多种羟基羧酸或该一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
该一种或多种表面活性剂；
可选地，该一种或多种还原剂；以及
可选地，该一种或多种pH调节剂。
68.根据权利要求55所述的清洁溶液，其pH＞1和＜6，并进一步包含：
可选地，一种或多种表面活性剂；
可选地，一种或多种还原剂；以及
可选地，一种或多种pH调节剂；
其中使用无电沉积溶液完成该无电沉积该帽层，该无电沉积溶液包含：
该一种或多种羟基羧酸或该一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；
一种或多种表面活性剂；
可选地，该一种或多种还原剂；以及
可选地，该一种或多种pH调节剂。

说明书全文

衬底清洁和无电沉积的方法和溶液

[0001] 交叉引用

[0002] 这个申请要求美国专利申请61/040,645的优先权(档案号XCR-011)，主题为“PROCESSES AND SOLUTIONS FOR SUBSTRATE CLEANING AND ELECTROLESS DEPOSITION”，申请人为Artur KOLICS和Nanhai LI，递交于2008年3月28日。通过这个引用将递交于2008年3月28日的美国专利申请61/040,645整体结合在这里。

背景技术

[0003] 本发明关于电子器件的制造，如集成电路；更具体地，本发明涉及在金属和电介质大马士革金属化结构上无电沉积帽层之前清洁衬底的方法和配方。

[0004] 在金属互连线(如铜互连线)上无电沉积帽层之前用于图案化衬底的清洁工艺对于无电镀工艺是至关重要的。需要清洁的衬底表面以确保良好的沉积选择比、低缺陷数和对金属互连线的低蚀刻。使用铜技术作为示例，图案化衬底的表面包括铜互连线结构，嵌入电介质(即大马士革或双大马士革结构)中，部分通过化学机械平坦化(CMP)形成。帽层在CMP之后沉积在铜上。用于帽层的材料的示例是如钴、钴合金、钨钴合金、钴镍合金、镍以及镍合金的材料。有许多CMP后清洁溶液用于在无电沉积帽层之前清洁图案化衬底。然而，CMP后清洁的目的与为了无电沉积帽层清洁的目的并不相同。同时，CMP后清洁溶液不能产生无电沉积高质量帽层所需要的那种清洁表面。例如，许多标准技术清洁溶液只从铜表面去除外部氧化物(氧化铜)薄膜而留下内部的，大部分是氧化亚铜，在表面上未受损伤而钝化铜。另一通常方法试图通过在CMP后清洁溶液中包含铜防腐剂而最小化铜蚀刻。某些防腐剂或铜氧化物，如果在无电镀之前留在表面上会产生对于无电沉积工艺严重的问题，如导致铜上没有或者多斑点的溅射、在帽层中形成小孔/坑、衬底和帽层之间较差的粘附或电介质上额外的帽层沉积。

[0005] 需要一种改进的、在用来制造器件(如电子器件)的衬底上沉积帽层的工艺和溶液。更具体地，需要一种改进的清洁衬底的清洁溶液和方法，其可形成没有污染和缺陷的衬底表面，用以无电沉积帽层，其可用来满足这种器件的性能和制造要求。

发明内容

[0006] 本发明关于电子器件的制造。本发明的一个实施方式是集成电路的衬底清洁和无电沉积帽层的方法。该方法在具有包括金属和电介质大马士革金属化层的表面的衬底上进行。该方法包括将该衬底表面暴露于足以清洁该衬底表面的清洁溶液；以及基本不会去湿或干燥该衬底表面，将该衬底表面暴露于足以沉积该帽层的无电沉积溶液。本发明的其他实施方式包括清洁该衬底的溶液和完成无电沉积的溶液。

[0007] 应当理解的是在申请中本发明不限于结构细节，也不限于在下面描述阐述和附图中示出的部件的布置。本发明可以是其他实施方式，以及可以多种不同的方式实施和完成。另外，应当理解的是这里采用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应当看作限制。

[0008] 这样，本领域技术人员可认识到这个公开内容所基于的概念可以可靠地用作设计其他用于实现本发明的方面的结构、方法和系统的基础。所以，重要的是这些权利要求应当看作包括这样的等同结构，在没有背离本发明的主旨和范围的情况下。

附图说明

[0009] 图1是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0010] 图2是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0011] 图3是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0012] 图4是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0013] 图5是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0014] 图6是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0015] 图7是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0016] 图8是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0017] 图9是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0018] 图10是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0019] 图11是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0020] 图12是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0021] 图13是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0022] 图14是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0023] 图15是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0024] 图16是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0025] 图17是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0026] 图18是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0027] 图19是本发明的实施方式的工艺流程图。

[0028] 图20是本发明的实施方式的工艺流程图。

具体实施方式

[0029] 本发明关于互连线金属化，其使用具有形成大马士革金属化结构的帽和电介质的导电金属，用于如集成电路的器件。更具体地，本发明关于互连线金属化层，其包括电介质和金属，如铜。器件的制造需要清洁衬底的方法和溶液，以及完成在该衬底上无电沉积该帽层的方法和溶液。

[0030] 为了克服标准技术的一个或多个问题，本发明的一些实施方式包括两步骤清洁工艺或单步骤清洁工艺之一。为了最小化该铜蚀刻，本发明的一些实施方式在该清洁工艺包括或使用无电沉积相容的防腐剂和/或惰性环境。

[0031] 对于本发明实施方式的某些应用，该清洁和该无电沉积在同一工艺室中完成。该清洁工艺或两步骤清洁工艺的至少该第二清洁是优选地利用包含存在于该无电沉积溶液中的一种或多种添加剂的清洁溶液完成。如果该第二清洁溶液没有在该无电沉积之前从该衬底表面冲洗掉，上述方法是优选的。

[0032] 本发明的实施方式将在下面讨论，主要在处理用于制造集成电路的半导体晶片(如硅晶片)的情况下讨论。用于集成电路的金属化层包括用于形成为大马士革或双大马士革电介质结构的金属线的铜。可选地，该电介质是如二氧化硅的电介质，或低k电介质材料，如掺杂碳的氧化硅(SiOC:H)。然而，应当理解的是按照本发明的实施方式可用于其他半导体器件，除铜之外的金属和除半导体晶片之外的晶片。

[0033] 本发明一个方面包括处理衬底(如半导体晶片)的溶液。按照本发明一个实施方式，该溶液是用于清洁该衬底表面而为在该衬底上沉积帽层做准备所使用的清洁溶液。按照本发明的实施方式的溶液具有多种组分，从而足以清洁该衬底表面。该帽层的沉积可利用足以在该衬底上沉积该帽层的无电沉积溶液来完成。优选地，至少清洁该衬底表面的最后部分使用清洁溶液组合物来完成，其中该清洁溶液只包含如果存在基本上不会妨碍该无电沉积溶液运行或性能的成分。更具体地，用于清洁该衬底表面至少最后部分的清洁溶液足以清洁该衬底，而不包含包括毒害、降低、减小选择比或以其他方式阻碍用于沉积该帽层的无电沉积溶液的运行的成分。优选地，该清洁溶液的组成选择为该清洁溶液的一种或多种成分也是用于该帽层的无电沉积溶液中有意包含的成分。

[0034] 在下面的附图描述中，当标识附图中公共的、基本上完全相同的元件或步骤时，使用完全相同的参考标号。并且，对于本说明书和附图，该词语“或”用作非排他的关系，具有与“和/或”基本上相同的意思，除非相反指明。

[0035] 溶液组合物

[0036] 本发明的一个实施方式包括清洁溶液，(a)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液。这意味着该清洁溶液可具有任何下列一种或更多成分，如羟基羧酸；多于一种羟基羧酸；羟基羧酸的非碱金属盐；多于一种羟基羧酸的非碱金属盐；羟基羧酸混合羟基羧酸的非碱金属盐；一种或多种羟基羧酸混合一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐。对于优选的实施方式，该清洁溶液的成分选择为完成该衬底的清洁和该衬底上的无电沉积而不干燥或去湿该衬底。

[0037] 本发明的实施方式包括清洁溶液，(b)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；一种或多种表面活性剂；一种或多种还原剂；以及可选地，一种或多种pH调节剂。该清洁溶液的pH是＞0.5和＜2.5。

[0038] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(c)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；一种或多种表面活性剂；一种或多种还原剂；可选地，一种或多种pH调节剂；以及可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂。该清洁溶液的pH是＞2.5和＜5。

[0039] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(d)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；一种或多种表面活性剂；一种或多种还原剂；可选地，一种或多种pH调节剂；可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；以及可选地，一种或多种除氧剂。该清洁溶液的pH是＞5和＜8。

[0040] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(e)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；一种或多种表面活性剂；一种或多种还原剂；可选地，一种或多种pH调节剂；可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；以及可选地，一种或多种除氧剂。该清洁溶液的pH是＞8和＜13。

[0041] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(f)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；可选地，一种或多种表面活性剂；可选地，一种或多种还原剂；以及可选地，一种或多种pH调节剂。该清洁溶液的pH是＜2.5。

[0042] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(g)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；一种或多种表面活性剂；一种或多种还原剂；可选地，一种或多种pH调节剂；以及一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐。该清洁溶液的pH是＞0.5和＜2.5。

[0043] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(h)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；一种或多种表面活性剂；一种或多种还原剂；可选地，一种或多种pH调节剂；可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；以及一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐。该清洁溶液的pH是＞2.5和＜5。

[0044] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(i)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；一种或多种表面活性剂；一种或多种还原剂；可选地，一种或多种pH调节剂；可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；可选地，一种或多种除氧剂；以及一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐。该清洁溶液的pH是＞5和＜8。

[0045] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(j)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；一种或多种表面活性剂；一种或多种还原剂；可选地，一种或多种pH调节剂；可选地，一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂；可选地，一种或多种防腐剂，其基本不含氮并基本不含硫；可选地，一种或多种除氧剂；以及一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐。该清洁溶液的pH是＞8和＜13。

[0046] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(k)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；可选地，一种或多种表面活性剂；可选地，一种或多种还原剂；可选地，一种或多种pH调节剂；以及一种或多种氟化合物，选自氟化氢、四氟硼酸盐和氢氟酸的非金属盐。该清洁溶液的pH是＜2.5。

[0047] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(l)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；可选地，一种或多种表面活性剂；一种或多种氧化剂；以及可选地，一种或多种pH调节剂。该清洁溶液的pH是＜2.5。

[0048] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(m)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；一种或多种表面活性剂；可选地，一种或多种还原剂；以及可选地，一种或多种pH调节剂。该清洁溶液的pH是＞1和＜6。用于本发明这个实施方式的清洁溶液优选地在无电沉积帽层之前使用，该沉积利用无电沉积溶液完成，该无电沉积溶液包含该一种或多种羟基羧酸或该一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；该一种或多种表面活性剂；可选地，该一种或多种还原剂；以及可选地，该一种或多种pH调节剂，用于该清洁溶液。

[0049] 本发明的另一实施方式包括清洁溶液，(n)，包含一种或多种羟基羧酸或一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐的水溶液；可选地，一种或多种表面活性剂；可选地，一种或多种还原剂；以及可选地，一种或多种pH调节剂。该清洁溶液的pH是＞1和＜6。用于本发明这个实施方式的清洁溶液优选地在无电沉积帽层之前使用，该沉积利用无电沉积溶液完成，该无电沉积溶液包含该一种或多种羟基羧酸或该一种或多种羟基羧酸的一种或多种非碱金属盐；该一种或多种表面活性剂；可选地，该一种或多种还原剂；以及可选地，该一种或多种pH调节剂，用于该清洁溶液。

[0050] 上面表述的清洁溶液总结在表1中。表1中示出的是该清洁溶液的pH范围，该清洁溶液中存在添加剂利用“P”表示存在，以及可选地存在添加剂用“O”表示可选。每种添加剂给出一个罗马数字标记，其在表格的底部定义。

[0051] 对于本发明的实施方式，合适的羟基羧酸包括基本上任何有机化合物，其具有至少一个羧基(-COOH)和至少一个羟基(-OH)。该羟基(-OH)连接到烷基；因此，排除如酚类的化合物和它们的衍生物。许多化合物适于用作本发明的实施方式的羟基羧酸或羟基羧酸的非碱金属盐。用于本发明的实施方式的羟基羧酸优选地具有通式HO-R-COOH，其中R是烷烃(alky hydrocarbon)。本发明的实施方式包括连接到该烷烃的一个或多个羧基(-COOH)和一个或多个羟基(-OH)。用于本发明的实施方式的羟基羧酸示例包括，但不限于，柠檬酸(2-羟基-1，2，3-丙三羧酸)，乳酸(2-羟基丙酸)和丙二酸(丙烷二羧酸)。本发明优选的实施方式使用的羟基羧酸或该羟基羧酸的非碱金属盐的浓度在大约0.005g/L至大约100g/L的范围。

[0052] 本发明的实施方式可包括清洁溶液，其包含一种或多种额外的添加剂。一种选择是，本发明的一些实施方式可包括还包含一种或多种表面活性剂的清洁溶液。包含表面活性剂以在清洁过程中为衬底提供充分的润湿。优选地，该衬底整个表面被该清洁溶液充分润湿，从而润湿该衬底的电介质区域以及该衬底的金属区域。许多化合物适用于在本发明的实施方式中用作表面活性剂。用于本发明的实施方式的表面活性剂的列表包括，但不限于，阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂及其组合。本发明的一些实施方式包括的清洁溶液中一种或多种表面活性剂的量从大约百万分之10至大约百万分之2000的范围。

[0053] 一种选择是，本发明的一些实施方式包括还包含一种或多种还原剂的清洁溶液。该还原剂选择为基本上不能清除溶解的氧。更具体地，该还原剂选择为提供除了清除该清洁溶液中溶解的氧气以外的功能。该还原剂的主要功能是使得不希望有的金属阳极溶解最小化。取决于还原剂的类型，这些化合物的氧化比铜的溶解和氧化更容易发生。许多化合物适于用作本发明的实施方式中的还原剂。用于本发明的一些实施方式的还原剂列表包括，但不限于，含硼还原剂、次磷酸盐、乙醛及其组合。本发明的一些实施方式包括的清洁溶液中一个或多个还原剂的量在大约0.005克每升至大约35克每升的范围。

[0054] 作为本发明的一些实施方式的一个选项，该清洁溶液进一步包括一种或多种pH调节剂以降低清洁溶液的pH或pH范围。一个选择是，该pH调节剂可以是有机酸或包含非卤化物的无机酸，其pKa值小于2.5。该pH调节剂还可以是有机碱或者含非卤化物无机碱，如胺类或亚胺，其pKb值大于7.5。优选地，按照本发明的实施方式的清洁溶液基本上不包括具有强氧化性的无机酸，如硝酸，以及如过硫酸。还优选的是清洁溶液按照本发明的实施方式的清洁溶液基本不包含含金属酸，如铬酸。应当理解的是该一种或多种pH调节剂的量选择为足以提供所需的清洁溶液pH。其量部分是由所需的清洁溶液pH、该pH调节剂的化学属性和清洁溶液中其他成分的量以及化学属性来确定的。总的来说，包含一种或多种pH调节剂有效的量以便提供所需的清洁溶液pH。

[0055] 一种选择是，本发明的一些实施方式可包括还包含一种或多种用于Cu(I)离子的络合剂的清洁溶液。许多化合物适于用作本发明的实施方式中的络合剂。用于本发明的实施方式的络合剂的列表包括包括，但不限于，所有的不含硫络合剂，其与Cu(I)离子形成至少与Cu(II)离子相同或者更稳定的络合物。本发明的一些实施方式的络合剂的列表包括，但不限于，羧酸、羟基羧酸、氨基酸、磷酸、肌醇六磷酸及其组合。本发明的一些实施方式包括的该清洁溶液中一种或多种络合剂的量在大约0.1克每升至大约50克每升的范围。

[0056] 一种选择是，本发明的一些实施方式可包括还包含一种或多种防腐剂的清洁溶液，该防腐剂不含氮和硫以基本上保护金属或阻止金属在该清洁溶液中溶解。许多化合物适于用作本发明的实施方式的防腐剂。本发明的一些实施方式包括的该清洁溶液中一个或多个防腐剂的量在大约0.01克每升至大约5克每升的范围。

[0057] 一种选择是，本发明的一些实施方式可包括还含有一种或多种除氧剂的清洁溶液，该除氧剂从该清洁溶液去除溶解的氧。更具体地，该除氧剂在该清洁溶液提供更低浓度的溶解的氧。优选地，所溶解的氧的量保持在最低以便基本防止金属被所溶解的氧氧化。许多化合物适于用作本发明的实施方式中溶解的氧气的除氧剂。本发明的一些实施方式包括的清洁溶液中存在的一个或多个除氧剂的量在大约0.1克每升至大约50克每升的范围。
本发明优选的实施方式将清洁溶液中溶解的氧的浓度保持为小于百万分之五(ppm)。对于本发明的一些实施方式，通过提供足量的一个或多个除氧剂来获得低水平的溶解的氧。

[0058] 一种选择是，本发明的一些实施方式可包括还含有一个或多个氟化合物的清洁溶液。提供该氟化合物以改进该清洁溶液。本发明优选的实施方式使用氟化合物，如氟化氢、四氟硼酸盐、氢氟酸的非金属盐及其混合物。本发明的一些实施方式包括的清洁溶液中一个或多个氟化合物的量在大约0.1％至大约0.5％的范围。

[0059] 一种选择是，本发明的一些实施方式可包括还含有一种或多种氧化剂的清洁溶液。提供氧化剂以便提高清洁溶液的清洁能力。本发明的一些实施方式包括的该清洁溶液中一个或多个该氧化剂的量在大约0.1克每升至大约50克每升的范围。

[0060] 本发明的一些实施方式的一种选择是，某些清洁溶液特别适用于包括使用单一清洁溶液的工艺。或者，其他工艺可包括使用第一清洁溶液用于该衬底的初始清洁和第二清洁溶液用于该衬底更彻底的或者最终清洁。表2示出表1中列出清洁溶液中特别适于用作单一清洁溶液的子集。类似地，表3示出表1列出的清洁溶液中特别适于用作第一清洁溶液的子集。表4示出表1列出的清洁溶液中特别适于用作第二清洁溶液的子集。

[0061] 按照本发明的实施方式的清洁溶液可结合在制造步骤中以通过多种工艺流程生产电子器件。此外，按照本发明的实施方式的某些清洁溶液的组成允许实现对于这样的应用使用标准清洁溶液不能或者不容易完成的工艺流程。换句话说，按照本发明的实施方式的清洁溶液能够使用可产生对于衬底更好的结果和/或生产率方面改进的工艺流程。

[0062] 工艺流程

[0063] 现在参照图1，示出的是按照本发明一个实施方式、在制造器件中使用的工艺流程30。该工艺流程30开始于开始50，并进一步包括用溶液清洁75、无电镀150，并在结束175完成。该工艺流程30具有金属和电介质大马士革金属化的衬底上进行；优选地该金属是铜，该电介质是低k电介质。该用溶液清洁75包含清洁该衬底表面，以准备在该铜上无电沉积帽层。尽管该帽层基本上只沉积在该衬底的铜部分，但是需要清洁该衬底基本上整个表面，包括该铜区域和该电介质区域。

[0064] 对于该工艺流程30，采用基本上如上所述的清洁溶液之一完成该用溶液清洁75。更具体地，该清洁溶液暴露于该衬底表面从而该衬底被该清洁溶液润湿。一种选择是，该清洁溶液可以是适于用作单一清洁工艺的清洁溶液。用于这种工艺的清洁溶液优选地选自上述在表2中列出的清洁溶液。优选地，该清洁溶液只包含存在时不会妨碍无电沉积溶液运行或性能的成分。换句话说，因为故意添加到该无电沉积溶液或因为如被拉进该无电沉积溶液或来自清洁溶液中来自该衬底的残留物，该清洁溶液的成分可存在于该无电沉积溶液中。

[0065] 或者，该用溶液清洁75可使用两种基本上如上所述的清洁溶液来完成。更具体地，第一清洁溶液可暴露于该衬底以完成该衬底的初始清洁；之后，第二清洁溶液可暴露于该衬底以完成该衬底更彻底或最终清洁。该第一清洁溶液优选是如表3中列出的那些清洁溶液。该第二清洁溶液优选是如表4中列出的那些清洁溶液。

[0066] 通常，该用溶液清洁75包括润湿该衬底表面，以利用该清洁溶液清洁。该清洁溶液的属性足以完成清洁或一部分清洁。该清洁溶液在对于该清洁足够的条件下施加到待清洁表面。更具体地，如溶液组合物、与待清洁表面接触时间和温度的因素选择为对于该清洁足够。

[0067] 该无电镀150也使用湿法处理来完成。用于器件金属化应用的无电沉积帽层的某些技术的描述可在美国专利US6,794,288(授予Kolics)、US6,902,605(授予Kolics)和US6,911,067(授予Kolics)中找到；所有这些专利和/或申请的内容通过引用整体结合在这里。

[0068] 使用按照本发明的实施方式的溶液的好处之一是，一种选择是，可执行该工艺流程30而基本不会去湿或干燥该衬底表面。换句话说，该工艺流程30从该从开始50到结束175整个过程中，待清洁并随后经历无电沉积的衬底表面存在液体层，即被润湿。按照本发明优选的实施方式，该工艺流程30在从开始50到结束175过程中保持衬底润湿的情况下执行。该润湿的衬底在表面上方具有基本上连续的液体膜，如具有相对该液体亲水的衬底表面。该润湿的衬底与去润湿的衬底或干燥的衬底形成对照。该去润湿衬底是该液体膜被破坏从而在该衬底上可形成液滴，该衬底的区域未被该液体覆盖。该干燥的衬底是基本上不存液膜并且基本上整个衬底表面未被液体覆盖。执行该工艺流程30的优选的实施方式，从而该用溶液清洁75和该无电镀150以及其他可包括在开始50和结束175之间的动作不包括干燥或去湿该衬底。

[0069] 从该工艺流程30排除干燥步骤并排除去湿步骤增加处理该衬底的生产率。这与标准的衬底工艺形成对照，标准的工艺中，在清洁该衬底和无电沉积该帽层过程中和/或之间有一个或多个干燥步骤。可以确信的本发明的实施方式的另一好处是该工艺流程30排除干燥步骤并排除去湿步骤还产生对清洁该衬底的改进和/或保持清洁的衬底的改进。

[0070] 如上面所指出的，本发明的实施方式的一个选择包括使用两种清洁溶液清洁衬底。现在参照图2描述这样的实施方式，其中示出工艺流程32。该工艺流程32与工艺流程30基本相同，除了将用溶液清洁75替换为用第一溶液清洁110和用第二溶液清洁130。更具体地，该工艺流程32起始于开始50，并进一步包括用第一溶液清洁110、用第二溶液清洁
130、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程32，该无电镀150实际上与上述用于工艺流程30的相同。该用第一溶液清洁110包括使用如表3中列出的清洁溶液之一的清洁溶液。该用第二溶液清洁130包括使用如表4中列出的清洁溶液之一的清洁溶液。该用第一溶液清洁110通过将衬底暴露于第一清洁溶液从而该第一清洁溶液基本上润湿待清洁衬底整个表面而完成。该用第二溶液清洁130通过将衬底暴露于第二清洁溶液从而该第二清洁溶液基本上润湿衬底整个待清洁表面而完成。

[0071] 本发明的一些实施方式的一种选择是，工艺流程30和/或工艺流程32可包括额外的动作，如冲洗该衬底动作，以及如旋转该衬底动作以去除多余液体而基本不会干燥或去湿该衬底表面。冲洗该衬底动作包括利用去离子水或具有一种或多种表面活性剂的去离子水润湿该衬底表面。具有一种或多种表面活性剂的去离子水或去离子水暴露于该衬底，以便基本润湿该衬底整个表面。旋转该衬底的动作包括以足以减少衬底表面上液体量而基本不会去湿或干燥该衬底的速度旋转该衬底，即，旋转掉多余液体。换句话说，旋转该衬底以去除多余液体的动作，从而该衬底保持基本上连续的液体膜同时减少该衬底表面上液体的量。可选地，该一个或多个冲洗该衬底动作和/或该一个或多个旋转该衬底动作可在将该衬底表面暴露于该清洁溶液之前、期间或之后执行；优选地，全部在基本不会干燥或去湿该衬底的情况下执行。旋转该衬底的动作可用来去除多余的提供用来冲洗该衬底的液体或去除多余的清洁溶液，如上述单一清洁溶液、第一清洁溶液和第二清洁溶液。

[0072] 现在参照图3，其示出按照本发明一个实施方式的工艺流程34。该工艺流程34基本上与工艺流程32相同，但是具有额外的修改。该工艺流程34起始于开始50，并包括用第一溶液清洁110、旋转115、冲洗120、旋转125、用第二溶液清洁130、旋转135、冲洗140、旋转145、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程34，该用第一溶液清洁110、该用第二溶液清洁130和该无电镀150基本上与上述用于工艺流程32的相同。

[0073] 该旋转115包括以足以减少该用第一溶液清洁110的第一清洁溶液的量的速度旋转该衬底，即，旋转掉多余液体。对于优选的实施方式，去除该衬底表面上的多余液体而基本不会去湿或干燥该衬底。

[0074] 该冲洗120包括用去离子水或具有一种或多种表面活性剂的去离子水润湿该衬底表面。具有一种或多种表面活性剂的去离子水或去离子水暴露于该衬底，以便润湿经历该第一清洁溶液的衬底的基本上整个表面。

[0075] 该旋转125包括以足以减少用于该冲洗120的去离子水或该具有一种或多种表面活性剂的去离子水的量的速度旋转该衬底，即，旋转掉多余液体。对于优选的实施方式，去除该衬底表面上的多余液体而基本不会去湿或干燥该衬底。

[0076] 该旋转135包括以足以减少用于该用第二溶液清洁110的第二清洁溶液的量的速度旋转该衬底，即，旋转掉多余液体。更具体地，去除该衬底表面上的多余液体而基本不会去湿或干燥该衬底。

[0077] 该冲洗140包括用去离子水或具有一种或多种表面活性剂的去离子水润湿该衬底表面。该去离子水或具有一种或多种表面活性剂的去离子水暴露于该衬底，以便润湿经历该第二清洁溶液的衬底的基本上整个表面。

[0078] 该旋转145包括以足以减少用于该冲洗140的该去离子水或该具有一种或多种表面活性剂的去离子水的量的速度旋转该衬底，即，旋转掉多余液体。对于优选的实施方式，去除该衬底表面上的多余液体而基本不会去湿或干燥该衬底。

[0079] 工艺流程34的优选实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4中示出的第二清洁溶液)。在更优选的实施方式，工艺流程34使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，以及使用第二清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)、(l)、(m)和(n)的清洁溶液。

[0080] 现在参照图4，其示出按照本发明一实施方式的工艺流程36。该工艺流程36起始于开始50，并包括冲洗100、旋转105、用第一溶液清洁110、旋转115、冲洗120、旋转125、用第二溶液清洁130、旋转135、冲洗140、旋转145、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程36，该用第一溶液清洁110、该旋转115、该冲洗120、该旋转125、该用第二溶液清洁130、该旋转135、该冲洗140、该旋转145，和该无电镀150实质上与上面所述相同。

[0081] 该冲洗100包括用去离子水或具有一种或多种表面活性剂的去离子水润湿该衬底表面。该去离子水或该去离子水具有一种或多种表面活性剂暴露于该衬底，以便以便润湿经历该第一清洁溶液的衬底的基本上整个表面。

[0082] 该旋转105包括以足以减少用于该冲洗100的该去离子水或该去离子水具有一种或多种表面活性剂的量的速度旋转该衬底，即，旋转掉多余液体。对于优选的实施方式，去除该衬底表面上的多余液体而基本不会去湿或干燥该衬底。

[0083] 工艺流程36的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选的实施方式中，工艺流程34使用第一清洁溶液(如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液)，并使用第二清洁溶液(如上面标识为(b)、(c)、(d)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)、(l)、(m)和(n)的清洁溶液)。

[0084] 现在参照图5，示出按照本发明的实施方式的工艺流程38。该工艺流程38起始于开始50，并包括用第一溶液清洁110、旋转115、冲洗120、旋转125、用第二溶液清洁130、旋转135、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程38，该用第一溶液清洁110、该旋转115、该冲洗120、该旋转125、该用第二溶液清洁130、该旋转135和该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程38的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选的实施方式中，工艺流程38使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，并使用第二清洁溶液，如上面标识为(m)和(n)的清洁溶液。

[0085] 现在参照图6，示出工艺流程40按照本发明的实施方式。该工艺流程40起始于开始50，并包括冲洗100、旋转105、用第一溶液清洁110、旋转115、冲洗120、旋转125、用第二溶液清洁130、旋转135、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程40，该冲洗100、该旋转105、该用第一溶液清洁110、该旋转115、该冲洗120、该旋转125、该用第二溶液清洁130、该旋转135和该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程40的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选地，工艺流程40的实施方式使用第一清洁溶液，如清洁溶液上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)，以及使用第二清洁溶液，如清洁溶液上面标识为(m)和(n)。

[0086] 现在参照图7，示出工艺流程41-1按照本发明的实施方式。该工艺流程41-1起始于开始50，并包括用第一溶液清洁110、旋转115、用第二溶液清洁130、旋转135、冲洗140、旋转145、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程41-1，该用第一溶液清洁110、该旋转115、该用第二溶液清洁130、该旋转135、该冲洗140、该旋转145和该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程41-1优选的实施方式包括使用第一清洁溶液，如优选的如表3示出的第一清洁溶液和第二清洁溶液如优选的如表4示出的第二清洁溶液。更优选地，工艺流程41-1的实施方式使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，以及使用第二清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)、(l)、(m)和(n)的清洁溶液。

[0087] 现在参照图8，示出按照本发明的实施方式的工艺流程41-2。该工艺流程41-2起始于开始50，并包括冲洗100、旋转105、用第一溶液清洁110、旋转115、用第二溶液清洁130、旋转135、冲洗140、旋转145、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程41-2，该冲洗100、该旋转105、该用第一溶液清洁110、该旋转115、该用第二溶液清洁130、该旋转
135、该冲洗140、该旋转145和该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程41-2的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选地，工艺流程41-2的实施方式使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，和使用第二清洁溶液如上面标识为(b)、(c)、(d)、(g)、(h)、(i)，G)、(k)、(l)、(m)和(n)的清洁溶液。

[0088] 现在参照图9，示出按照本发明的实施方式的工艺流程41-3。该工艺流程41-3起始于开始50，并包括用第一溶液清洁110、旋转115、用第二溶液清洁130、旋转135、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程41-3，该用第一溶液清洁110、该旋转115、该用第二溶液清洁130、该旋转135和该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程41-3的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表
4示出的第二清洁溶液)。更优选地，工艺流程41-3的实施方式使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，和使用第二清洁溶液，如上面标识为(m)和(n)的清洁溶液。

[0089] 现在参照图10，示出按照本发明的实施方式的工艺流程41-4。该工艺流程41-4起始于开始50，并包括冲洗100、旋转105、用第一溶液清洁110、旋转115、用第二溶液清洁130、旋转135、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程41-4，该冲洗100、该旋转105、该用第一溶液清洁110、该旋转115、该用第二溶液清洁130、该旋转135和该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程41-4的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选地，工艺流程
41-4的实施方式使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，并使用第二清洁溶液，如上面标识为(m)和(n)的清洁溶液。

[0090] 现在参照图11，示出按照本发明的实施方式的工艺流程42-1。该工艺流程42-1起始于开始50，并包括用第一溶液清洁110、冲洗120、旋转125、用第二溶液清洁130、冲洗140、旋转145、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程42-1，该用第一溶液清洁110、该冲洗120、该旋转125、该用第二溶液清洁130、该冲洗140、该旋转145、该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程42-1的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选的实施方式中，工艺流程42-1使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，并使用第二清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)、(l)、(m)和(n)的清洁溶液。

[0091] 现在参照图12，示出按照本发明的实施方式的工艺流程42-2。该工艺流程42-2起始于开始50，并包括冲洗100、旋转105、用第一溶液清洁110、冲洗120、旋转125、用第二溶液清洁130、冲洗140、旋转145、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程42-2，该冲洗100、该旋转105、该用第一溶液清洁110、该冲洗120、该旋转125、该用第二溶液清洁130、该冲洗140、该旋转145、该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程42-2的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表
4示出的第二清洁溶液)。更优选的实施方式中，工艺流程42-2使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，并使用第二清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(g)、(h)、(i)，G)、(k)、(l)、(m)和(n)的清洁溶液。

[0092] 现在参照图13，示出按照本发明的实施方式的工艺流程43-1。该工艺流程43-1起始于开始50，并包括用第一溶液清洁110、冲洗120、旋转125、用第二溶液清洁130、旋转135、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程43-1，该用第一溶液清洁110，该冲洗
120、该旋转125、该用第二溶液清洁130、该旋转135、该无电镀150实质上与上面所述相同。
工艺流程43-1的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选的实施方式中，工艺流程43-1使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，并使用第二清洁溶液，如上面标识为(m)和(n)的清洁溶液。

[0093] 现在参照图14，示出按照本发明的实施方式的工艺流程43-2。该工艺流程43-2起始于开始50，并包括冲洗100、旋转105、用第一溶液清洁110、冲洗120、旋转125、用第二溶液清洁130、旋转135、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程43-2，该冲洗100、该旋转105、该用第一溶液清洁110、该冲洗120、该旋转125、该用第二溶液清洁130、该旋转135和该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程43-2的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选的实施方式中，工艺流程43-2使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，以及使用第二清洁溶液，如上面标识为(m)和(n)的清洁溶液。

[0094] 现在参照图15，示出按照本发明的实施方式的工艺流程44-1。该工艺流程44-1起始于开始50，并包括用第一溶液清洁110、用第二溶液清洁130、旋转135、冲洗140、旋转145、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程44-1，该用第一溶液清洁110、该用第二溶液清洁130、该旋转135、该冲洗140、该旋转145和该无电镀150实质上与上面所述相同。
工艺流程44-1的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选的实施方式中，工艺流程44-1使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)清洁溶液的，以及使用第二清洁溶液如上面标识为(b)、(c)、(d)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)、(l)、(m)和(n)的清洁溶液。

[0095] 现在参照图16，示出按照本发明的实施方式的工艺流程44-2。该工艺流程44-2起始于开始50，并包括冲洗100、旋转105、用第一溶液清洁110、用第二溶液清洁130、旋转135、冲洗140、旋转145、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程44-2，该冲洗100，该旋转105、该用第一溶液清洁110、该用第二溶液清洁130、该旋转135、该冲洗140、该旋转145和该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程44-2的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选的实施方式中，工艺流程44-2使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，以及使用第二清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(g)、(h)、(i)，O)、(k)、(l)、(m)和(n)的清洁溶液。

[0096] 现在参照图17，示出按照本发明的实施方式的工艺流程45-1。该工艺流程45-1起始于开始50，并包括用第一溶液清洁110、用第二溶液清洁130、旋转135、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程45-1，该用第一溶液清洁110、该用第二溶液清洁130、该旋转135和该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程45-1的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选的实施方式中，工艺流程45-1使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，以及使用第二清洁溶液，如上面标识为(m)和(n)的清洁溶液。

[0097] 现在参照图18，示出按照本发明的实施方式的工艺流程45-2。该工艺流程45-2起始于开始50，并包括冲洗100、旋转105、用第一溶液清洁110、用第二溶液清洁130、旋转135、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程45-2，该冲洗100、该旋转105、该用第一溶液清洁110、该用第二溶液清洁130、该旋转135和该无电镀150实质上与上面所述相同。
工艺流程45-2的优选的实施方式包括使用第一清洁溶液(如表3示出的第一清洁溶液)和第二清洁溶液(如表4示出的第二清洁溶液)。更优选的实施方式中，工艺流程45-2使用第一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)和(l)的清洁溶液，以及使用第二清洁溶液，如上面标识为(m)和(n)的清洁溶液。

[0098] 现在参照图19，示出按照本发明的实施方式的工艺流程46-1。该工艺流程46-1起始于开始50，包括用单一溶液清洁108、旋转117、冲洗120、旋转125、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程46-1，该冲洗120、该旋转125和该无电镀150实质上与上面所述相同。该用单一溶液清洁108包括将清洁溶液暴露于该衬底表面，从而该衬底在适于清洁该衬底的条件下被该清洁溶液润湿。该旋转117包括旋转该衬底以便以去除该清洁溶液，即，旋转掉多余液体。对于优选的实施方式，进而旋转117而基本不会去湿或干燥该衬底。工艺流程46-1的优选的实施方式包括使用单一清洁溶液，如表2所示的单一清洁溶液。更优选地，工艺流程46-1使用单一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)、(l)、(m)和(n)的清洁溶液。

[0099] 现在参照图20，示出按照本发明的实施方式的工艺流程46-2。该工艺流程46-2起始于开始50，包括冲洗100、旋转105、用单一溶液清洁108、旋转117、冲洗120、旋转125、无电镀150，并完成于结束175。对于工艺流程46-2，该冲洗100、该旋转105、该用单一溶液清洁108、该旋转117、该冲洗120、该旋转125和该无电镀150实质上与上面所述相同。工艺流程46-2的优选的实施方式包括使用单一清洁溶液，如表2示出的单一清洁溶液。更优选地，工艺流程46-2使用单一清洁溶液，如上面标识为(b)、(c)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j)、(k)、(l)、(m)和(n)的清洁溶液。

[0100] 按照本发明优选的实施方式，该衬底清洁的温度使用优选地在大约100℃至大约900℃范围的温度。优选地控制该清洁溶液的温度。一种选择是，可控制该衬底的温度。

[0101] 如上面所陈述的，许多清洁溶液组合物适于本发明的实施方式。按照本发明的优选的实施方式，使用上述清洁溶液组合物来执行该衬底的清洁，并且该清洁溶液中溶解的氧的浓度保持在小于大约百万分之5。这意味着对于所选取的用于本发明的实施方式的任何清洁溶液，优选的是在清洁该衬底时，该清洁溶液中溶解的氧的浓度保持在小于大约百万分之5。

[0102] 按照优选的实施方式，图1至图20示出的工艺流程从开始50直到结束175持续润湿衬底。换句话说，该工艺流程中不包括干燥或去湿步骤。这种实施方式对于衬底清洁和无电沉积在同一工艺室进行的应用特别有利。然而，本发明不限于这种优选的实施方式；图1至图20示出的工艺流程的其他实施方式可包括一个或多个干燥或去湿步骤。在图1至图20示出的工艺流程中包含干燥或去湿步骤对于在一个室中进行衬底清洁并去除该衬底至另一室用以无电沉积的应用有利。

[0103] 优选地，在受控的环境下完成图1至图20示出的工艺流程以限制该衬底和工艺液体暴露于氧。合适的受控环境已经在专利文献中描述，例如见US2007/0292603(Dordi等人)，其内容通过这个引用结合在这里。一种选择是，该受控环境是集成的系统，其具有至少一个构造为清洁该衬底的工艺模块和至少一个无电沉积帽层的其他工艺模块。该系统进一步包括至少一个传送模块，其连接至该至少一个工艺模块和连接至该至少一个其他工艺模块。该至少一个传送模块构造为将该衬底在该模块之间传送而基本不会暴露于形成氧化物的环境。或者，该集成系统可包括一个清洁该衬底和该无电沉积的工艺模块以及至少一个连接到工艺模块的传送模块。

[0104] 在前面的说明中，参照具体实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员认识到在不背离如下面的权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可进行各种不同的修改和改变。因而，该说明书和附图应当认为是说明性而不是限制意图，并且所有这样的修改都要包含在本发明的范围内。

[0105] 上面参照具体实施方式描述了好处、其他优点以及问题解决方案。然而，这些好处、优点、问题的解决方案以及可导致任何好处、优点或问题的解决方案出现或变得更明显的任何要素不应当解释为任何或全部权利要求的关键、必须或实质特征或要素。

[0106] 这里使用的术语“包括”、“包含”、“具有”、“其至少一个”或它们的任何其他变化意图是覆盖非排他性的包含。例如，包含一列要素的工艺、方法、物品或设备不是必须只限于那些要素，而是可包括其他没有清除列出或者这种工艺、方法、物品或设备固有的要素。进而，除非相反地指明，“或”指的是逻辑“或”而不是异或。例如，下列任意一项满足条件A或B：A是真(或存在)和B是假(或不存在)，A是假(或不存在)和B是真(或存在)以及A和B都真(或存在)。

[0107] 表1*

[0108]

[0109] *I-羟基羧酸或羟基羧酸的非碱金属盐

[0110] II-表面活性剂

[0111] III-还原剂

[0112] IV-pH调节剂

[0113] V-用于Cu(I)的络合剂

[0114] VI-防腐剂

[0115] VII-除氧剂

[0116] VIII-氟化合物

[0117] IX-氧化剂

[0118] P-存在于溶液中

[0119] O-可选地存在于溶液中

[0120] 表2

[0121]

[0122] *I-羟基羧酸或羟基羧酸的非碱金属盐

[0123] II-表面活性剂

[0124] III-还原剂

[0125] IV-pH调节剂

[0126] V-用于Cu(I)的络合剂

[0127] VI-防腐剂

[0128] VII-除氧剂

[0129] VIII-氟化合物

[0130] IX-氧化剂

[0131] P-存在于溶液中

[0132] O-可选地存在于溶液中

[0133] 表3

[0134]

[0135] *I-羟基羧酸或羟基羧酸的非碱金属盐

[0136] II-表面活性剂

[0137] III-还原剂

[0138] IV-pH调节剂

[0139] V-用于Cu(I)的络合剂

[0140] VI-防腐剂

[0141] VII-除氧剂

[0142] VIII-氟化合物

[0143] IX-氧化剂

[0144] P-存在于溶液中

[0145] O-可选地存在于溶液中

[0146] 表4

[0147]

[0148] *I-羟基羧酸或羟基羧酸的非碱金属盐

[0149] II-表面活性剂

[0150] III-还原剂

[0151] IV-pH调节剂

[0152] V-用于Cu(I)的络合剂

[0153] VI-防腐剂

[0154] VII-除氧剂

[0155] VIII-氟化合物

[0156] IX-氧化剂

[0157] P-存在于溶液中

[0158] O-可选地存在于溶液中

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