JP2001049491A - Ｃｕ電解めっき成膜方法 - Google Patents
Ｃｕ電解めっき成膜方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｃｕシード膜付き基板上にＣｕ電解めっきに
より、高い信頼性をもって、微細なＣｕ配線を形成する
ことのできる方法を提供する。 【解決手段】 基板上に形成されたＣｕ膜をシードとし
てその上にＣｕ電解めっき成膜を行うに当たり、前記Ｃ
ｕシード膜付き基板をめっき液に浸漬する際にＣｕより
もイオン化傾向の大きい金属をＣｕシード膜に接触させ
ることを特徴とするＣｕ電解めっき成膜方法。
より、高い信頼性をもって、微細なＣｕ配線を形成する
ことのできる方法を提供する。 【解決手段】 基板上に形成されたＣｕ膜をシードとし
てその上にＣｕ電解めっき成膜を行うに当たり、前記Ｃ
ｕシード膜付き基板をめっき液に浸漬する際にＣｕより
もイオン化傾向の大きい金属をＣｕシード膜に接触させ
ることを特徴とするＣｕ電解めっき成膜方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｃｕ電解めっき成
膜方法に関する。本発明は、特に、高集積化したＬＳＩ
配線において、とりわけ高信頼性でかつ微細なＣｕ配線
を作製することのできるＣｕ電解めっき成膜方法に関す
る。
膜方法に関する。本発明は、特に、高集積化したＬＳＩ
配線において、とりわけ高信頼性でかつ微細なＣｕ配線
を作製することのできるＣｕ電解めっき成膜方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】抵抗が低く、高いエレクトロマイグレー
ション（ＥＭ）耐性を有するＣｕ配線は、高集積化し、
微細化されたＬＳＩ配線用の高信頼性材料として期待さ
れている。微細加工の難しいＣｕ配線を着実に作製する
のに有効な手法の１つとして、予め溝を形成したり、ビ
ア加工を施した下地基板にＣｕ膜の埋め込みを行うダマ
シン法がある。ダマシン法を用いてＣｕ膜の埋め込みを
行う方法としては、スパッタとリフローを組み合わせて
行う方法、気相成長（ＣＶＤ）法、電解めっき法、無電
解めっき法等が検討されている。
ション（ＥＭ）耐性を有するＣｕ配線は、高集積化し、
微細化されたＬＳＩ配線用の高信頼性材料として期待さ
れている。微細加工の難しいＣｕ配線を着実に作製する
のに有効な手法の１つとして、予め溝を形成したり、ビ
ア加工を施した下地基板にＣｕ膜の埋め込みを行うダマ
シン法がある。ダマシン法を用いてＣｕ膜の埋め込みを
行う方法としては、スパッタとリフローを組み合わせて
行う方法、気相成長（ＣＶＤ）法、電解めっき法、無電
解めっき法等が検討されている。
【０００３】電解めっき法による場合には、溝やビアホ
ールを形成したシリコン基板上に、ＰＶＤ法もしくはＣ
ＶＤ法によりＣｕ膜を形成し、これをシードとして電解
めっきによりＣｕ成膜することが行われている。Ｃｕ電
解めっきに際して、Ｃｕシード付き基板をめっき液に浸
漬すると、電解開始までの数秒間Ｃｕシードがめっき液
に曝されることになり、その間にＣｕシードが電解めっ
き液との腐食反応により溶解してしまうという問題が生
じる。ＰＶＤにより成膜されたＣｕシードは、厚さが不
均一な膜であるため、この腐食反応によりＣｕシードの
薄い部分が優先的に溶解されてしまい、さらに厚さの不
均一な膜となってしまう。一方、ＣＶＤで成膜した場合
には均一な膜が得られるものの、この膜はもともと薄い
膜であるため、腐食反応による溶解により、シード膜が
一層薄くなり、場合によっては下地が露出してしまうこ
ともある。このような状態のまま電解めっきを行うと、
生成したＣｕ膜が基板の溝やビアを完全に埋め尽くすこ
とができず、図１に示す如く、電解めっきによるめっき
膜１の生成の間に溝２やビアホール中にシーム３やボイ
ド４を形成してしまい、配線欠陥となって、製品の信頼
性を損なうこととなる。
ールを形成したシリコン基板上に、ＰＶＤ法もしくはＣ
ＶＤ法によりＣｕ膜を形成し、これをシードとして電解
めっきによりＣｕ成膜することが行われている。Ｃｕ電
解めっきに際して、Ｃｕシード付き基板をめっき液に浸
漬すると、電解開始までの数秒間Ｃｕシードがめっき液
に曝されることになり、その間にＣｕシードが電解めっ
き液との腐食反応により溶解してしまうという問題が生
じる。ＰＶＤにより成膜されたＣｕシードは、厚さが不
均一な膜であるため、この腐食反応によりＣｕシードの
薄い部分が優先的に溶解されてしまい、さらに厚さの不
均一な膜となってしまう。一方、ＣＶＤで成膜した場合
には均一な膜が得られるものの、この膜はもともと薄い
膜であるため、腐食反応による溶解により、シード膜が
一層薄くなり、場合によっては下地が露出してしまうこ
ともある。このような状態のまま電解めっきを行うと、
生成したＣｕ膜が基板の溝やビアを完全に埋め尽くすこ
とができず、図１に示す如く、電解めっきによるめっき
膜１の生成の間に溝２やビアホール中にシーム３やボイ
ド４を形成してしまい、配線欠陥となって、製品の信頼
性を損なうこととなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、Ｃ
ｕシード膜付き基板上にＣｕ電解めっきにより、高い信
頼性をもって、微細なＣｕ配線を形成することのできる
方法を提供しようとするものである。
ｕシード膜付き基板上にＣｕ電解めっきにより、高い信
頼性をもって、微細なＣｕ配線を形成することのできる
方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、基板上に形成されたＣｕ膜をシードとし
てその上にＣｕ電解めっき成膜を行うに当たり、前記Ｃ
ｕシード膜付き基板をめっき液に浸漬する際にＣｕより
もイオン化傾向の大きい金属をＣｕシード膜に接触させ
ることを特徴とするＣｕ電解めっき成膜方法を提供す
る。
め、本発明は、基板上に形成されたＣｕ膜をシードとし
てその上にＣｕ電解めっき成膜を行うに当たり、前記Ｃ
ｕシード膜付き基板をめっき液に浸漬する際にＣｕより
もイオン化傾向の大きい金属をＣｕシード膜に接触させ
ることを特徴とするＣｕ電解めっき成膜方法を提供す
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】すなわち、本発明においては、Ｃ
ｕシード膜をめっき液による腐食から保護するため、Ｃ
ｕの腐食をそれよりもイオン化傾向の大きい金属により
肩代わりさせる、いわゆる犠牲防食を利用する。例え
ば、Ｃｕよりもイオン化傾向の大きいすなわち電気化学
的に卑である金属であるＺｎをＣｕシード膜と短絡させ
て配線することにより、Ｚｎを腐食溶解させ、Ｃｕの腐
食溶解を抑制する。
ｕシード膜をめっき液による腐食から保護するため、Ｃ
ｕの腐食をそれよりもイオン化傾向の大きい金属により
肩代わりさせる、いわゆる犠牲防食を利用する。例え
ば、Ｃｕよりもイオン化傾向の大きいすなわち電気化学
的に卑である金属であるＺｎをＣｕシード膜と短絡させ
て配線することにより、Ｚｎを腐食溶解させ、Ｃｕの腐
食溶解を抑制する。
【０００７】かかる本発明の方法においては、Ｃｕより
もイオン化傾向の大きい金属とＣｕシード膜付き基板と
を同じめっき液中に浸漬してもよい。この場合、Ｃｕよ
りもイオン化傾向の大きい金属を直接Ｃｕシード膜に接
触させてもよく、あるいはＣｕよりもイオン化傾向の大
きい金属とＣｕシード膜とを配線により電気接続して間
接的に接触させてもよい。配線材としてＰｔを使用する
のが好ましい。また、Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい
金属としてＺｎを用いるのが好ましい。
もイオン化傾向の大きい金属とＣｕシード膜付き基板と
を同じめっき液中に浸漬してもよい。この場合、Ｃｕよ
りもイオン化傾向の大きい金属を直接Ｃｕシード膜に接
触させてもよく、あるいはＣｕよりもイオン化傾向の大
きい金属とＣｕシード膜とを配線により電気接続して間
接的に接触させてもよい。配線材としてＰｔを使用する
のが好ましい。また、Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい
金属としてＺｎを用いるのが好ましい。
【０００８】あるいは、Ｃｕよりもイオン化傾向の大き
い金属をめっき液とは異なる液に浸漬してもよい。この
場合には、Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属を間接
的に配線によりＣｕシード膜と電気接続するのがよく、
配線材としてはＰｔを使用するのが好ましく、Ｃｕより
もイオン化傾向の大きい金属としてはＺｎを用いるのが
好ましい。また、めっき液と異なる液は中性またはアル
カリ性の溶液であってよく、中性の溶液としては、Ｎａ
Ｃｌ水溶液、ｐＨ５〜７のＺｎＳＯ4 水溶液等を例示す
ることができ、これらのうちではＮａＣｌ水溶液が特に
好ましい。一方、アルカリ性の溶液としては、ｐＨ８〜
１１程度のＮＨ3 アルカリ正ＺｎＳＯ4水溶液等を例示
することができる。
い金属をめっき液とは異なる液に浸漬してもよい。この
場合には、Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属を間接
的に配線によりＣｕシード膜と電気接続するのがよく、
配線材としてはＰｔを使用するのが好ましく、Ｃｕより
もイオン化傾向の大きい金属としてはＺｎを用いるのが
好ましい。また、めっき液と異なる液は中性またはアル
カリ性の溶液であってよく、中性の溶液としては、Ｎａ
Ｃｌ水溶液、ｐＨ５〜７のＺｎＳＯ4 水溶液等を例示す
ることができ、これらのうちではＮａＣｌ水溶液が特に
好ましい。一方、アルカリ性の溶液としては、ｐＨ８〜
１１程度のＮＨ3 アルカリ正ＺｎＳＯ4水溶液等を例示
することができる。
【０００９】上記の如き本発明の方法を採用することに
より、Ｃｕシード膜付き基板上にＣｕ電解めっき成膜を
行う際にＣｕシード膜付き基板をめっき液に浸漬しても
Ｃｕシード膜を腐食溶解から保護して、ほぼもとの成膜
状態に維持することが可能になる。以下に、図面を参照
しながら、本発明をさらに具体的に説明する。
より、Ｃｕシード膜付き基板上にＣｕ電解めっき成膜を
行う際にＣｕシード膜付き基板をめっき液に浸漬しても
Ｃｕシード膜を腐食溶解から保護して、ほぼもとの成膜
状態に維持することが可能になる。以下に、図面を参照
しながら、本発明をさらに具体的に説明する。
【００１０】図２は、Ｃｕシード膜付きシリコン基板上
に形成されたＣｕシード膜のめっき液（例えば、硫酸銅
水溶液を主体とするめっき液）による腐食反応を示した
エバンズダイアグラムである。この腐食反応において、
アノードにおける反応はＣｕシード膜が溶解する反応
（Ｃｕ→Ｃｕ2+＋２ｅ）であり、カソードにおける反応
はめっき液中に溶存する化学種の還元反応である。すな
わち、めっき液中に溶存する化学種が酸化剤となり、Ｃ
ｕシードの溶解が起こっているのである。この酸化剤と
なる化学種としては、めっき液中の溶存酸素が代表的な
ものであり、従って図２のエバンズダイアグラムでは酸
素が例として示されている。このエバンズダイヤグラム
では、Ｃｕの溶解を示すアノード曲線と、これと対をな
す酸化剤のカソード曲線との交点の電位が腐食電位であ
り、この電位は実際にめっき液にＣｕシードを浸漬した
ときの浸漬電位でもある。また、前記交点の電流は腐食
電流であり、すなわち溶解速度を示すものである。従っ
て、このエバンズダイヤグラムから考えると、腐食電流
を下げる（すなわち溶解速度を小さくする）には、カソ
ード曲線またはアノード曲線の勾配を大きくしてやり、
これらの曲線の交点を左方へ移動させてやることが必要
となる。ここで、カソード曲線の勾配を大きくするため
にはめっき液そのものを変えることが必要となるが、ア
ノード曲線の勾配を大きくするにはＣｕシードの溶解を
調整してやることが考えられる。
に形成されたＣｕシード膜のめっき液（例えば、硫酸銅
水溶液を主体とするめっき液）による腐食反応を示した
エバンズダイアグラムである。この腐食反応において、
アノードにおける反応はＣｕシード膜が溶解する反応
（Ｃｕ→Ｃｕ2+＋２ｅ）であり、カソードにおける反応
はめっき液中に溶存する化学種の還元反応である。すな
わち、めっき液中に溶存する化学種が酸化剤となり、Ｃ
ｕシードの溶解が起こっているのである。この酸化剤と
なる化学種としては、めっき液中の溶存酸素が代表的な
ものであり、従って図２のエバンズダイアグラムでは酸
素が例として示されている。このエバンズダイヤグラム
では、Ｃｕの溶解を示すアノード曲線と、これと対をな
す酸化剤のカソード曲線との交点の電位が腐食電位であ
り、この電位は実際にめっき液にＣｕシードを浸漬した
ときの浸漬電位でもある。また、前記交点の電流は腐食
電流であり、すなわち溶解速度を示すものである。従っ
て、このエバンズダイヤグラムから考えると、腐食電流
を下げる（すなわち溶解速度を小さくする）には、カソ
ード曲線またはアノード曲線の勾配を大きくしてやり、
これらの曲線の交点を左方へ移動させてやることが必要
となる。ここで、カソード曲線の勾配を大きくするため
にはめっき液そのものを変えることが必要となるが、ア
ノード曲線の勾配を大きくするにはＣｕシードの溶解を
調整してやることが考えられる。
【００１１】そこで、アノードにおける反応をＣｕ以外
の他の金属を用いて代用することによりＣｕシード膜の
溶解を抑制することを試みた。ここでは、このようにし
て犠牲腐食される金属としてＣｕよりもイオン化傾向の
大きいＺｎを採用した。しかるに、従来のＣｕ電解めっ
き法では、図３に示すように、Ｃｕシード膜の付いたシ
リコン基板５を直接めっき液６中に浸漬し、これをカソ
ードとしてコンタクト７を介して電源８に接続し、一方
で電源８とアノード９とを接続し、電解を行っている。
そこで、図４に示すように、犠牲腐食に用いる金属すな
わちＺｎをＣｕシード膜付きシリコン基板５上のＣｕシ
ード膜と接触させた状態でめっき液６中に浸漬する方法
を採用する。この場合、図５に示すように、カソードと
なるＣｕシード膜付きシリコン基板５はシリコン基板１
０上にバリアメタル層１１を介してＣｕシード膜１２が
形成されており、これがコンタクト７を介して電源に接
続された構成を有し、このＣｕシード膜付きシリコン基
板５には、コンタクト７と同様の構造により、この基板
を挟み込むようにしてＺｎ片１３が取り付けられてい
る。あるいは、図６に示すように、配線１４によりＣｕ
シード膜付きシリコン基板５からなるカソードのコンタ
クト７に電気接続したＺｎ片１５をめっき液６中に浸漬
する方法を採用することもできる。
の他の金属を用いて代用することによりＣｕシード膜の
溶解を抑制することを試みた。ここでは、このようにし
て犠牲腐食される金属としてＣｕよりもイオン化傾向の
大きいＺｎを採用した。しかるに、従来のＣｕ電解めっ
き法では、図３に示すように、Ｃｕシード膜の付いたシ
リコン基板５を直接めっき液６中に浸漬し、これをカソ
ードとしてコンタクト７を介して電源８に接続し、一方
で電源８とアノード９とを接続し、電解を行っている。
そこで、図４に示すように、犠牲腐食に用いる金属すな
わちＺｎをＣｕシード膜付きシリコン基板５上のＣｕシ
ード膜と接触させた状態でめっき液６中に浸漬する方法
を採用する。この場合、図５に示すように、カソードと
なるＣｕシード膜付きシリコン基板５はシリコン基板１
０上にバリアメタル層１１を介してＣｕシード膜１２が
形成されており、これがコンタクト７を介して電源に接
続された構成を有し、このＣｕシード膜付きシリコン基
板５には、コンタクト７と同様の構造により、この基板
を挟み込むようにしてＺｎ片１３が取り付けられてい
る。あるいは、図６に示すように、配線１４によりＣｕ
シード膜付きシリコン基板５からなるカソードのコンタ
クト７に電気接続したＺｎ片１５をめっき液６中に浸漬
する方法を採用することもできる。
【００１２】また、図７に示すように、めっき液６を収
容するめっき槽の外部に他の液槽１６を設け、配線１７
によりめっき槽中に配置されたＣｕシード膜付きシリコ
ン基板５からなるカソードのコンタクト８に電気接続し
たＺｎ片１８をこの液槽１６中に浸漬する方法を採用し
てもよい。
容するめっき槽の外部に他の液槽１６を設け、配線１７
によりめっき槽中に配置されたＣｕシード膜付きシリコ
ン基板５からなるカソードのコンタクト８に電気接続し
たＺｎ片１８をこの液槽１６中に浸漬する方法を採用し
てもよい。
【００１３】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。実施例における電位の測定は、次のようにして行っ
た。図８に示すように、まず、ガラスビーカー１９にＣ
ｕめっき液（ここでは、ＣｕＢａｔｈ−Ｍ（Ｅｎｔｈｏ
ｎｅ−ＯＭＩ製）を用いた）３００ｍｌを入れ、そこに
シリコン基板上に形成された膜厚３００ｎｍのＣｕシー
ド膜１２（面積３ｃｍ×３ｃｍ）を浸漬した。参照電極
２０としてＡｇ−ＡｇＣｌ電極を用い、このＣｕシード
膜と参照電極との間の分極曲線をＰｏｔｅｎｔｉｏ−Ｇ
ａｌｖａｎｏＳＴＡＴ（電源）２１を用いて測定した。
対極２２としては、同面積のＰｔを用いた。この分極曲
線が、Ｃｕシード膜が溶解する時の電位と電流（溶解速
度）の関係になる。
る。実施例における電位の測定は、次のようにして行っ
た。図８に示すように、まず、ガラスビーカー１９にＣ
ｕめっき液（ここでは、ＣｕＢａｔｈ−Ｍ（Ｅｎｔｈｏ
ｎｅ−ＯＭＩ製）を用いた）３００ｍｌを入れ、そこに
シリコン基板上に形成された膜厚３００ｎｍのＣｕシー
ド膜１２（面積３ｃｍ×３ｃｍ）を浸漬した。参照電極
２０としてＡｇ−ＡｇＣｌ電極を用い、このＣｕシード
膜と参照電極との間の分極曲線をＰｏｔｅｎｔｉｏ−Ｇ
ａｌｖａｎｏＳＴＡＴ（電源）２１を用いて測定した。
対極２２としては、同面積のＰｔを用いた。この分極曲
線が、Ｃｕシード膜が溶解する時の電位と電流（溶解速
度）の関係になる。
【００１４】実施例１ 図４および５に示した方法において、犠牲腐食用金属と
してＺｎ（純度９０％以上）を用い、上記の方法により
分極曲線を求めた。また、同様にして、Ｚｎを用いない
ときの分極曲線を求めた。Ｚｎを用いない時のＣｕシー
ド膜とＡｇ−ＡｇＣｌ電極との間の電位は９０ｍＶであ
ったのに対し、Ｚｎを用いた場合は電位は下がりつづけ
て−１００ｍＶとＣｕシード膜の溶けにくい方に動き、
さらにＣｕの析出する電位になっていた。
してＺｎ（純度９０％以上）を用い、上記の方法により
分極曲線を求めた。また、同様にして、Ｚｎを用いない
ときの分極曲線を求めた。Ｚｎを用いない時のＣｕシー
ド膜とＡｇ−ＡｇＣｌ電極との間の電位は９０ｍＶであ
ったのに対し、Ｚｎを用いた場合は電位は下がりつづけ
て−１００ｍＶとＣｕシード膜の溶けにくい方に動き、
さらにＣｕの析出する電位になっていた。
【００１５】上記において、犠牲腐食用金属としてＺｎ
を用いた場合には、めっき液への基板の浸漬時にＣｕシ
ード膜の溶解反応は起こらず、代わりにＺｎが溶解浸出
し、Ｃｕシード膜上にＣｕが析出した。従って、この方
法を採用した場合、Ｃｕシード膜の溶解は認められなか
った。図６に示したようにしてＺｎ片をＰｔ線を用いて
Ｃｕシード膜に間接的に接続して、上記と同様の条件下
に、基板の浸漬を行ったところ、上記と同じ結果が得ら
れた。
を用いた場合には、めっき液への基板の浸漬時にＣｕシ
ード膜の溶解反応は起こらず、代わりにＺｎが溶解浸出
し、Ｃｕシード膜上にＣｕが析出した。従って、この方
法を採用した場合、Ｃｕシード膜の溶解は認められなか
った。図６に示したようにしてＺｎ片をＰｔ線を用いて
Ｃｕシード膜に間接的に接続して、上記と同様の条件下
に、基板の浸漬を行ったところ、上記と同じ結果が得ら
れた。
【００１６】実施例２ 図７に示したようにして、めっき液中へのＺｎの溶解を
防ぐため、めっき槽中のＣｕシード膜と他の液槽中のＺ
ｎ片とをＰｔ線を用いて接続し、このＺｎ片を下記の溶
液Ａ、ＢまたはＣに浸漬した。この状態で、上記の方法
により分極曲線を求め、電位の変化を測定した。
防ぐため、めっき槽中のＣｕシード膜と他の液槽中のＺ
ｎ片とをＰｔ線を用いて接続し、このＺｎ片を下記の溶
液Ａ、ＢまたはＣに浸漬した。この状態で、上記の方法
により分極曲線を求め、電位の変化を測定した。
【００１７】溶液ＡとしてＣｕＢａｔｈ−Ｍを用いた場
合、電位は下がりつづけて−１００ｍＶにまで低下し
た。この電位はＣｕシード膜が溶解しない電位である。
溶液Ｂとして硫酸酸性の１．０ＭのＺｎＳＯ4 水溶液を
用いた場合、電位は下がりつづけて−２５０ｍＶにまで
低下した。これも、Ｃｕシード膜の溶解しない電位域で
ある。
合、電位は下がりつづけて−１００ｍＶにまで低下し
た。この電位はＣｕシード膜が溶解しない電位である。
溶液Ｂとして硫酸酸性の１．０ＭのＺｎＳＯ4 水溶液を
用いた場合、電位は下がりつづけて−２５０ｍＶにまで
低下した。これも、Ｃｕシード膜の溶解しない電位域で
ある。
【００１８】溶液Ｃとして中性の２．０ＭのＮａＣｌ溶
液を用いた場合、電位は４０ｍＶでほとんど変化しなか
った。この場合Ｃｕの溶解は全く起こらない。上記の全
ての実験において、Ｃｕシード膜の溶解は認められなか
った。下記に本発明の好ましい実施態様を挙げる。 １．Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属を直接Ｃｕシ
ード膜に接触させる、請求項１または２記載のＣｕ電解
めっき成膜方法。
液を用いた場合、電位は４０ｍＶでほとんど変化しなか
った。この場合Ｃｕの溶解は全く起こらない。上記の全
ての実験において、Ｃｕシード膜の溶解は認められなか
った。下記に本発明の好ましい実施態様を挙げる。 １．Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属を直接Ｃｕシ
ード膜に接触させる、請求項１または２記載のＣｕ電解
めっき成膜方法。
【００１９】２．Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属
とＣｕシード膜とを配線により電気接続して間接的に接
触させる、請求項１または２記載のＣｕ電解めっき成膜
方法。 ３．配線材としてＰｔを使用する、上記２に記載のＣｕ
電解めっき成膜方法。 ４．Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属としてＺｎを
用いる、請求項１または２または上記１〜３のいずれか
に記載のＣｕ電解めっき成膜方法。
とＣｕシード膜とを配線により電気接続して間接的に接
触させる、請求項１または２記載のＣｕ電解めっき成膜
方法。 ３．配線材としてＰｔを使用する、上記２に記載のＣｕ
電解めっき成膜方法。 ４．Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属としてＺｎを
用いる、請求項１または２または上記１〜３のいずれか
に記載のＣｕ電解めっき成膜方法。
【００２０】５．Ｃｕよりもイオン化傾向の大きな金属
を前記めっき液とは異なる液に浸漬する、請求項１記載
のＣｕ電解めっき成膜方法。 ６．Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属を配線により
Ｃｕシード膜と電気接続する、上記５に記載のＣｕ電解
めっき成膜方法。 ７．配線材としてＰｔを使用する、上記６に記載のＣｕ
電解めっき成膜方法。
を前記めっき液とは異なる液に浸漬する、請求項１記載
のＣｕ電解めっき成膜方法。 ６．Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属を配線により
Ｃｕシード膜と電気接続する、上記５に記載のＣｕ電解
めっき成膜方法。 ７．配線材としてＰｔを使用する、上記６に記載のＣｕ
電解めっき成膜方法。
【００２１】８．めっき液と異なる液が中性またはアル
カリ性の溶液である、上記５〜７のいずれかに記載のＣ
ｕ電解めっき成膜方法。 ９．めっき液と異なる液がＮａＣｌ水溶液である、上記
８に記載のＣｕ電解めっき成膜方法。 １０．Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属としてＺｎ
を用いる、上記５〜９のいずれかに記載のＣｕ電解めっ
き成膜方法。
カリ性の溶液である、上記５〜７のいずれかに記載のＣ
ｕ電解めっき成膜方法。 ９．めっき液と異なる液がＮａＣｌ水溶液である、上記
８に記載のＣｕ電解めっき成膜方法。 １０．Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属としてＺｎ
を用いる、上記５〜９のいずれかに記載のＣｕ電解めっ
き成膜方法。
【００２２】
【発明の効果】本発明の方法によれば、高い埋め込み性
のＣｕ電解めっき方法を確立でき、信頼性の高いＣｕ配
線を作製することができる。
のＣｕ電解めっき方法を確立でき、信頼性の高いＣｕ配
線を作製することができる。
【図１】従来のＣｕ電解めっき成膜方法による銅配線欠
陥を示す模式断面図であり、イはめっき膜中にシームが
形成された場合、ロはめっき膜中にボイドが形成された
場合。
陥を示す模式断面図であり、イはめっき膜中にシームが
形成された場合、ロはめっき膜中にボイドが形成された
場合。
【図２】Ｃｕシード膜付きシリコン基板上に形成された
Ｃｕシード膜のめっき液による腐食反応を示すエバンズ
ダイアグラム。
Ｃｕシード膜のめっき液による腐食反応を示すエバンズ
ダイアグラム。
【図３】従来のＣｕ電解めっき法を説明するための電解
装置の模式断面図。
装置の模式断面図。
【図４】Ｃｕシード膜付きシリコン基板上に形成された
Ｃｕシード膜とＺｎ片とを直接接触させ、同じめっき液
内で短絡させる方法を説明するための電解装置の模式断
面図。
Ｃｕシード膜とＺｎ片とを直接接触させ、同じめっき液
内で短絡させる方法を説明するための電解装置の模式断
面図。
【図５】図５に示したカソード部分を拡大して示す図で
あり、イはその模式正面断面図、ロはその模式平面図。
あり、イはその模式正面断面図、ロはその模式平面図。
【図６】Ｃｕシード膜付きシリコン基板上に形成された
Ｃｕシード膜とＺｎ片とを配線を介して間接的に接触さ
せ、同じめっき液内で短絡させる方法を説明するための
電解装置の模式断面図。
Ｃｕシード膜とＺｎ片とを配線を介して間接的に接触さ
せ、同じめっき液内で短絡させる方法を説明するための
電解装置の模式断面図。
【図７】めっき槽中に配置されたＣｕシード膜付きシリ
コン基板上に形成されたＣｕシード膜と他の液槽中に配
置されたＺｎ片とを配線を介して短絡させる方法を説明
するための電解装置の模式断面図。
コン基板上に形成されたＣｕシード膜と他の液槽中に配
置されたＺｎ片とを配線を介して短絡させる方法を説明
するための電解装置の模式断面図。
【図８】実施例で用いた電解液の分曲線を測定するため
の装置を示す模式断面図。
の装置を示す模式断面図。
１…Ｃｕめっき膜 ２…溝 ３…シーム ４…ボイド ５…Ｃｕシード膜付きシリコン基板 ６…めっき液 ７…コンタクト ８…電源 ９…アノード １０…シリコン基板 １１…バリアメタル １２…Ｃｕシード膜 １３、１５、１８…Ｚｎ片 １４、１７…配線 １６…他の液槽 １９…ビーカー ２０…参照電極 ２１…Ｐｏｔｅｎｔｉｏ−Ｇａｌｖａｎｏ ＳＴＡＴ ２２…対極
フロントページの続き (72)発明者 大塚 信幸 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 清水 紀嘉 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 4K024 AA09 AB01 AB17 BA01 BB12 BC03 CA03 CB26 GA04 4M104 AA01 BB04 DD07 DD33 DD43 DD52 FF13 FF22 GG13 HH13 HH20
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に形成されたＣｕ膜をシードとし
てその上にＣｕ電解めっき成膜を行うに当たり、前記Ｃ
ｕシード膜付き基板をめっき液に浸漬する際にＣｕより
もイオン化傾向の大きい金属をＣｕシード膜に接触させ
ることを特徴とするＣｕ電解めっき成膜方法。 - 【請求項２】 Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属と
Ｃｕシード膜付き基板とを同じめっき液中に浸漬する、
請求項１記載のＣｕ電解めっき成膜方法。 - 【請求項３】 Ｃｕよりもイオン化傾向の大きい金属を
前記めっき液とは異なる中性またはアルカリ性の溶液に
浸漬する、請求項１記載のＣｕ電解めっき成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11221722A JP2001049491A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Ｃｕ電解めっき成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11221722A JP2001049491A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Ｃｕ電解めっき成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001049491A true JP2001049491A (ja) | 2001-02-20 |
Family
ID=16771245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11221722A Withdrawn JP2001049491A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Ｃｕ電解めっき成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001049491A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7763477B2 (en) | 2004-03-15 | 2010-07-27 | Tinggi Technologies Pte Limited | Fabrication of semiconductor devices |
| US8004001B2 (en) | 2005-09-29 | 2011-08-23 | Tinggi Technologies Private Limited | Fabrication of semiconductor devices for light emission |
| US8034643B2 (en) | 2003-09-19 | 2011-10-11 | Tinggi Technologies Private Limited | Method for fabrication of a semiconductor device |
| US8067269B2 (en) | 2005-10-19 | 2011-11-29 | Tinggi Technologies Private Limted | Method for fabricating at least one transistor |
| US8124994B2 (en) | 2006-09-04 | 2012-02-28 | Tinggi Technologies Private Limited | Electrical current distribution in light emitting devices |
| US8309377B2 (en) | 2004-04-07 | 2012-11-13 | Tinggi Technologies Private Limited | Fabrication of reflective layer on semiconductor light emitting devices |
| US8329556B2 (en) | 2005-12-20 | 2012-12-11 | Tinggi Technologies Private Limited | Localized annealing during semiconductor device fabrication |
| US8395167B2 (en) | 2006-08-16 | 2013-03-12 | Tinggi Technologies Private Limited | External light efficiency of light emitting diodes |
| US8999019B2 (en) | 2005-10-21 | 2015-04-07 | Taylor Biomass Energy, Llc | Process and system for gasification with in-situ tar removal |
-
1999
- 1999-08-04 JP JP11221722A patent/JP2001049491A/ja not_active Withdrawn
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