A METHOD FOR CAPPING A COPPER SURFACE ON A SUBSTRATE

본 발명의 실시예들은 노출된 유전체 위에 있는 구리 표면 상에 코발트 층을 선택적으로 형성하기 위한 공정을 제공한다. 일 실시예에서, 기판 상에 구리 표면을 캡핑하기 위한 방법이 제공되며, 이 방법은 예비-처리 공정 중에 금속 구리 표면을 형성하면서 처리 챔버 내의 기판의 오염된 구리 표면을 환원제에 노출시키는 단계와, 기상 증착 공정 중에 유전체 표면을 그대로 노출시키면서 상기 금속 구리 표면 상에 또는 위에 코발트 캡핑 층을 선택적으로 형성하도록 상기 기판을 코발트 전구체 가스에 노출시키는 단계, 및 상기 코발트 캡핑 층과 유전체 표면 상에 또는 위에 유전체 배리어 층을 증착시키는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 증착 처리 사이클은 기상 증착 공정을 수행하고 계속해서 후-처리 공정을 수행하는 단계를 포함하며, 증착 처리 사이클은 반복되어 다수의 코발트 캡핑 층들을 형성할 수 있다. Embodiments of the invention provide processes to selectively form a cobalt layer on a copper surface over exposed dielectric surfaces. In one embodiment, a method for capping a copper surface on a substrate is provided which includes positioning a substrate within a processing chamber, wherein the substrate contains a contaminated copper surface and a dielectric surface, exposing the contaminated copper surface to a reducing agent while forming a copper surface during a pre-treatment process, exposing the substrate to a cobalt precursor gas to selectively form a cobalt capping layer over the copper surface while leaving exposed the dielectric surface during a vapor deposition process, and depositing a dielectric barrier layer over the cobalt capping layer and the dielectric surface. In another embodiment, a deposition-treatment cycle includes performing the vapor deposition process and subsequently a post-treatment process, which deposition-treatment cycle may be repeated to form multiple cobalt capping layers.