JP2002275639A - シード層堆積 - Google Patents
シード層堆積Info
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- JP2002275639A JP2002275639A JP2001325754A JP2001325754A JP2002275639A JP 2002275639 A JP2002275639 A JP 2002275639A JP 2001325754 A JP2001325754 A JP 2001325754A JP 2001325754 A JP2001325754 A JP 2001325754A JP 2002275639 A JP2002275639 A JP 2002275639A
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/18—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
- H05K3/181—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/388—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of a metallic or inorganic thin film adhesion layer
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 導電層を有する基体上に銅シード層を堆積さ
せる方法。 【解決手段】 基体を無電解銅メッキ浴と接触させ、そ
の上にＰＶＤにより、窒化チタンバリア層を形成する。
次いで、これをカソードにし、電圧を６０秒間かけ所定
の電流密度にて、銅シード層を障害物質上に約５ｎｍ〜
１００ｎｍの厚さを有する銅シード層を堆積させる。こ
のような方法は小さな開口部、好ましくは非常に小さな
開口部を有する基体上に、銅シード層を堆積させるのに
特に適している。
せる方法。 【解決手段】 基体を無電解銅メッキ浴と接触させ、そ
の上にＰＶＤにより、窒化チタンバリア層を形成する。
次いで、これをカソードにし、電圧を６０秒間かけ所定
の電流密度にて、銅シード層を障害物質上に約５ｎｍ〜
１００ｎｍの厚さを有する銅シード層を堆積させる。こ
のような方法は小さな開口部、好ましくは非常に小さな
開口部を有する基体上に、銅シード層を堆積させるのに
特に適している。
Description
【０００１】本発明は一般に基体メタライゼーションの
ためのシード層の分野に関する。特に、本発明はメタラ
イゼーション前のシード層堆積法に関する。
ためのシード層の分野に関する。特に、本発明はメタラ
イゼーション前のシード層堆積法に関する。
【０００２】より小さなミクロ電子工学デバイス、たと
えばサブミクロンジオメトリーのものが求められる傾向
の結果、デバイスはより高密度を取り扱う複数のメタラ
イゼーション層を有するものになってきている。半導体
ウェファー上に金属線（配線ともいう）を形成するため
に用いられる一般的金属の一例はアルミニウムである。
アルミニウムは比較的安価で、抵抗率が低く、比較的エ
ッチングしやすいという利点がある。アルミニウムは異
なる金属層を連結させるためにビア中に相互接続を形成
するために用いられてきた。しかしながら、ビア／コン
タクトホールのサイズがサブミクロンの範囲まで縮小す
ると、不連続被覆の問題が生じ、このことは異なる金属
層間の相互接続を形成するためにアルミニウムが用いら
れる際に信頼性の問題を生じる。このような不十分な不
連続被覆の結果、高電流密度になり、エレクトロマイグ
レーションが増大する。
えばサブミクロンジオメトリーのものが求められる傾向
の結果、デバイスはより高密度を取り扱う複数のメタラ
イゼーション層を有するものになってきている。半導体
ウェファー上に金属線（配線ともいう）を形成するため
に用いられる一般的金属の一例はアルミニウムである。
アルミニウムは比較的安価で、抵抗率が低く、比較的エ
ッチングしやすいという利点がある。アルミニウムは異
なる金属層を連結させるためにビア中に相互接続を形成
するために用いられてきた。しかしながら、ビア／コン
タクトホールのサイズがサブミクロンの範囲まで縮小す
ると、不連続被覆の問題が生じ、このことは異なる金属
層間の相互接続を形成するためにアルミニウムが用いら
れる際に信頼性の問題を生じる。このような不十分な不
連続被覆の結果、高電流密度になり、エレクトロマイグ
レーションが増大する。
【０００３】ビア中に向上した相互接続経路を提供する
一法は、タングステンなどの金属を用い、一方、金属層
についてはアルミニウムを用いることにより完全に充填
されたプラグを形成することである。しかしながら、タ
ングステンプロセスは高価で複雑であり、タングステン
の抵抗率は高く、タングステンプラグは空隙ができやす
く、配線層との接合点が不良である。
一法は、タングステンなどの金属を用い、一方、金属層
についてはアルミニウムを用いることにより完全に充填
されたプラグを形成することである。しかしながら、タ
ングステンプロセスは高価で複雑であり、タングステン
の抵抗率は高く、タングステンプラグは空隙ができやす
く、配線層との接合点が不良である。
【０００４】銅が相互接続メタライゼーションのための
代替物質として提案されてきた。銅はタングステンと比
較して電気的特性が向上し、アルミニウムよりもエレク
トロマイグレーション特性が良好で、抵抗率が低い利点
がある。銅の欠点は、アルミニウムやタングステンと比
べて溶蝕しにくく、二酸化珪素などの誘電層中にマイグ
レーションする傾向があることである。このようなマイ
グレーションを防止するために、窒化チタン、窒化タン
タルなどのバリア層を、銅層を堆積させる前に用いなけ
ればならない。
代替物質として提案されてきた。銅はタングステンと比
較して電気的特性が向上し、アルミニウムよりもエレク
トロマイグレーション特性が良好で、抵抗率が低い利点
がある。銅の欠点は、アルミニウムやタングステンと比
べて溶蝕しにくく、二酸化珪素などの誘電層中にマイグ
レーションする傾向があることである。このようなマイ
グレーションを防止するために、窒化チタン、窒化タン
タルなどのバリア層を、銅層を堆積させる前に用いなけ
ればならない。
【０００５】電気化学堆積法などの銅層を施用するため
の典型的な技術は、導電性層に銅を施用するときにのみ
適している。したがって、下にある導電性シード層、典
型的には銅などの金属シード層が一般に銅の電気化学堆
積の前に基体に施用される。このようなシード層は種々
の方法、たとえば物理蒸着法（「ＰＶＤ」）および化学
蒸着法（「ＣＶＤ」）などにより施用することができ
る。典型的には、シード層は他の金属層と比較して薄
く、たとえば５０から１５００オングストロームの厚さ
である。このような金属シード層、特に銅シード層はシ
ード層の表面上および層の本体中の両方の金属酸化物な
らびに層の不連続性の問題がある。
の典型的な技術は、導電性層に銅を施用するときにのみ
適している。したがって、下にある導電性シード層、典
型的には銅などの金属シード層が一般に銅の電気化学堆
積の前に基体に施用される。このようなシード層は種々
の方法、たとえば物理蒸着法（「ＰＶＤ」）および化学
蒸着法（「ＣＶＤ」）などにより施用することができ
る。典型的には、シード層は他の金属層と比較して薄
く、たとえば５０から１５００オングストロームの厚さ
である。このような金属シード層、特に銅シード層はシ
ード層の表面上および層の本体中の両方の金属酸化物な
らびに層の不連続性の問題がある。
【０００６】不連続性または空隙は、銅などの金属の被
覆が不完全または欠損しているシード層中の領域であ
る。このような不連続性は金属層の不完全なブランケッ
ト堆積、たとえばサイトファッションなラインで金属を
堆積させるために生じる。完全な金属層をこのようなシ
ード層上に電気化学的に堆積させるためには、不連続性
は最終金属層の堆積前または堆積中に充填されなければ
ならず、そうでなければ最終金属層において空隙が生じ
る可能性がある。例えば、ＰＣＴ特許出願番号ＷＯ９９
／４７７３１（Ｃｈｅｎ）は、まず超薄シード層を蒸着
し、続いて超薄シード層を電気化学的にエンハーンスし
て、最終シード層を形成することによりシード層を提供
する方法を開示する。この特許出願によると、このよう
な二段プロセスは、不連続性、すなわちシード層の被覆
が不完全または欠損した領域が減少したシード層を提供
する。
覆が不完全または欠損しているシード層中の領域であ
る。このような不連続性は金属層の不完全なブランケッ
ト堆積、たとえばサイトファッションなラインで金属を
堆積させるために生じる。完全な金属層をこのようなシ
ード層上に電気化学的に堆積させるためには、不連続性
は最終金属層の堆積前または堆積中に充填されなければ
ならず、そうでなければ最終金属層において空隙が生じ
る可能性がある。例えば、ＰＣＴ特許出願番号ＷＯ９９
／４７７３１（Ｃｈｅｎ）は、まず超薄シード層を蒸着
し、続いて超薄シード層を電気化学的にエンハーンスし
て、最終シード層を形成することによりシード層を提供
する方法を開示する。この特許出願によると、このよう
な二段プロセスは、不連続性、すなわちシード層の被覆
が不完全または欠損した領域が減少したシード層を提供
する。
【０００７】物理的または化学的蒸着法は複雑で、制御
が困難である。さらに、ＰＶＤ法は金属をサイトファッ
ションなラインで堆積させる傾向にある。無電解堆積法
は、ＰＶＣまたはＣＶＤと違って、よりコンフォーマル
である傾向にあり、したがって開口部側壁がより良好に
被覆され、より連続したシード層が得られ、したがって
その後の電気メッキ後の空隙の形成が減少する。
が困難である。さらに、ＰＶＤ法は金属をサイトファッ
ションなラインで堆積させる傾向にある。無電解堆積法
は、ＰＶＣまたはＣＶＤと違って、よりコンフォーマル
である傾向にあり、したがって開口部側壁がより良好に
被覆され、より連続したシード層が得られ、したがって
その後の電気メッキ後の空隙の形成が減少する。
【０００８】電子デバイス、特に０．５ミクロン以下な
どの非常に小さなジオメトリーを有するデバイスにおけ
る表面ジオメトリーに合致する実質的に連続したシード
層を堆積させる方法が必要とされる。
どの非常に小さなジオメトリーを有するデバイスにおけ
る表面ジオメトリーに合致する実質的に連続したシード
層を堆積させる方法が必要とされる。
【０００９】意外にも、実質的に連続したシード層を本
発明の方法に従って一段において堆積させることができ
ることが判明した。このような方法は、特に１μｍ以下
の開口部を有する基体上に基体の表面ジオメトリーに合
致する実質的に連続したシード層を提供する。
発明の方法に従って一段において堆積させることができ
ることが判明した。このような方法は、特に１μｍ以下
の開口部を有する基体上に基体の表面ジオメトリーに合
致する実質的に連続したシード層を提供する。
【００１０】一態様において、本発明は：導電層および
１μｍ以下の開口部を有する基体を無電解銅メッキ浴と
接触させる段階；導電層上に銅のメッキを開始するため
の時間、基体に低電流密度を付す段階；電流を停止する
段階；および無電解メッキを継続して、銅シード層を提
供する段階を含むシード層の堆積法を提供する。
１μｍ以下の開口部を有する基体を無電解銅メッキ浴と
接触させる段階；導電層上に銅のメッキを開始するため
の時間、基体に低電流密度を付す段階；電流を停止する
段階；および無電解メッキを継続して、銅シード層を提
供する段階を含むシード層の堆積法を提供する。
【００１１】第二の態様において、本発明は、導電層お
よび１μｍ以下の開口部を有する電子デバイス基体を無
電解銅メッキ浴と接触させる段階；導電層上に銅のメッ
キを開始させる時間、電子デバイス基体を低電流密度に
付す段階；電流を停止する段階；および無電解メッキを
継続して銅シード層を提供する段階を含む、電子デバイ
スの製造法を提供する。
よび１μｍ以下の開口部を有する電子デバイス基体を無
電解銅メッキ浴と接触させる段階；導電層上に銅のメッ
キを開始させる時間、電子デバイス基体を低電流密度に
付す段階；電流を停止する段階；および無電解メッキを
継続して銅シード層を提供する段階を含む、電子デバイ
スの製造法を提供する。
【００１２】第三の態様において、本発明は、不連続シ
ード層を有する基体を無電解銅メッキ浴と接触させる段
階；導電層上に銅のメッキを開始する時間、基体を低電
流密度に付す段階；電流を停止する段階；および無電解
メッキを継続して実質的に連続なシード層を提供する段
階を含む、基体上に堆積された不連続シード層をエンハ
ーンスする方法を提供する。
ード層を有する基体を無電解銅メッキ浴と接触させる段
階；導電層上に銅のメッキを開始する時間、基体を低電
流密度に付す段階；電流を停止する段階；および無電解
メッキを継続して実質的に連続なシード層を提供する段
階を含む、基体上に堆積された不連続シード層をエンハ
ーンスする方法を提供する。
【００１３】本明細書において用いる場合、特記しない
限り、以下の略号は以下の意味であるとする：ｎｍ＝ナ
ノメートル；μｍ＝ミクロン＝マイクロメートル；ｎｍ
＝ナノメートル；℃＝摂氏度；ｇ／Ｌ＝１リットルあた
りのグラム数；ｍＡ／ｃｍ２＝１平方センチメートルあ
たりの電流（ミリアンペア）；Ｍ＝モル；ｐｐｍ＝１０
０００００分の１部。
限り、以下の略号は以下の意味であるとする：ｎｍ＝ナ
ノメートル；μｍ＝ミクロン＝マイクロメートル；ｎｍ
＝ナノメートル；℃＝摂氏度；ｇ／Ｌ＝１リットルあた
りのグラム数；ｍＡ／ｃｍ２＝１平方センチメートルあ
たりの電流（ミリアンペア）；Ｍ＝モル；ｐｐｍ＝１０
０００００分の１部。
【００１４】本明細書において用いる場合、「フィーチ
ャー（ｆｅａｔｕｒｅ）」とは、基体上のジオメトリ
ー、例えばトレンチおよびビアを意味するが、これに限
定されない。「開口部」とは、くぼんだフィーチャー、
例えばビアおよびトレンチを意味する。「小さなフィー
チャー」なる用語は、サイズが１ミクロン以下のものを
意味する。「非常に小さなフィーチャー」とは、サイズ
が１／２ミクロン以下のものを意味する。同様に、「小
開口部」とは、サイズが１ミクロン以下（≦１μｍ）の
開口部を意味し、「極小開口部」とは、サイズが１／２
ミクロン以下（≦０．５μｍ）の開口部を意味する。本
明細書において用いる場合、「メッキ」なる用語は、特
記しない限り、金属電気メッキを意味する。「堆積」お
よび「メッキ」は本明細書において交換可能に用いられ
る。「ハロ」は、フルオロ、ブロモ、およびヨードを意
味する。同様に、「ハロゲン化物」とは、フッ化物、塩
化物、臭化物およびヨウ化物を意味する。「アルキル」
は、直鎖、分枝および環状アルキル基を包含する。
ャー（ｆｅａｔｕｒｅ）」とは、基体上のジオメトリ
ー、例えばトレンチおよびビアを意味するが、これに限
定されない。「開口部」とは、くぼんだフィーチャー、
例えばビアおよびトレンチを意味する。「小さなフィー
チャー」なる用語は、サイズが１ミクロン以下のものを
意味する。「非常に小さなフィーチャー」とは、サイズ
が１／２ミクロン以下のものを意味する。同様に、「小
開口部」とは、サイズが１ミクロン以下（≦１μｍ）の
開口部を意味し、「極小開口部」とは、サイズが１／２
ミクロン以下（≦０．５μｍ）の開口部を意味する。本
明細書において用いる場合、「メッキ」なる用語は、特
記しない限り、金属電気メッキを意味する。「堆積」お
よび「メッキ」は本明細書において交換可能に用いられ
る。「ハロ」は、フルオロ、ブロモ、およびヨードを意
味する。同様に、「ハロゲン化物」とは、フッ化物、塩
化物、臭化物およびヨウ化物を意味する。「アルキル」
は、直鎖、分枝および環状アルキル基を包含する。
【００１５】すべての百分率および比は特記しない限り
重量基準である。すべての範囲は両端を含み、組み合わ
せることができる。
重量基準である。すべての範囲は両端を含み、組み合わ
せることができる。
【００１６】本発明は、導電層と１μｍ以下の開口部を
有する導電層を有する基体を無電解銅メッキ浴と接触さ
せる段階；導電層上に銅のメッキを開始する時間、基体
を低電流密度に付す段階；電流を停止する段階；および
無電解メッキを継続して銅シード層を提供する段階を含
む、シード層を堆積させる方法を提供する。本発明はさ
まざまな基体、特に電子デバイスの製造において用いら
れるものの上にシード層を堆積させるのに適している。
有する導電層を有する基体を無電解銅メッキ浴と接触さ
せる段階；導電層上に銅のメッキを開始する時間、基体
を低電流密度に付す段階；電流を停止する段階；および
無電解メッキを継続して銅シード層を提供する段階を含
む、シード層を堆積させる方法を提供する。本発明はさ
まざまな基体、特に電子デバイスの製造において用いら
れるものの上にシード層を堆積させるのに適している。
【００１７】適当な基体はその後の金属の電着のための
導電層を含む任意のものである。特に適した基体は、集
積回路および半導体の製造において用いられるウェファ
ー、プリント配線板の内層および外層、フレキシブル回
路などである。基体はウェファーであるのが好ましい。
基体の例としては、１μｍ以下、特に０．５μｍ以下、
さらに０．１８μｍ以下のサイズを有する１またはそれ
以上の開口部を含むものが挙げられるが、これに限定さ
れない。
導電層を含む任意のものである。特に適した基体は、集
積回路および半導体の製造において用いられるウェファ
ー、プリント配線板の内層および外層、フレキシブル回
路などである。基体はウェファーであるのが好ましい。
基体の例としては、１μｍ以下、特に０．５μｍ以下、
さらに０．１８μｍ以下のサイズを有する１またはそれ
以上の開口部を含むものが挙げられるが、これに限定さ
れない。
【００１８】典型的な導電層とてしては、バリア層、例
えば集積回路の製造において用いられるバリア層があげ
られる。このような導電層は、導電層に電位を適用する
ことによりメッキを開始させることができる程度の導電
性であればよい。適当なバリア層としては、１またはそ
れ以上のコバルト、コバルト−タングステン−リン、タ
ングステン、窒化タングステンまたは窒化チタンを含む
ものが挙げられる。
えば集積回路の製造において用いられるバリア層があげ
られる。このような導電層は、導電層に電位を適用する
ことによりメッキを開始させることができる程度の導電
性であればよい。適当なバリア層としては、１またはそ
れ以上のコバルト、コバルト−タングステン−リン、タ
ングステン、窒化タングステンまたは窒化チタンを含む
ものが挙げられる。
【００１９】さまざまな無電解銅メッキ浴を本発明の方
法に従って用いることができる。一般にこのような無電
解メッキ溶液は、典型的には、銅イオン、１またはそれ
以上の還元剤および任意に錯生成剤を含む。典型的に
は、無電解メッキ溶液は水性であるが、１またはそれ以
上の有機溶媒も含んでもよい。
法に従って用いることができる。一般にこのような無電
解メッキ溶液は、典型的には、銅イオン、１またはそれ
以上の還元剤および任意に錯生成剤を含む。典型的に
は、無電解メッキ溶液は水性であるが、１またはそれ以
上の有機溶媒も含んでもよい。
【００２０】銅イオンは無電解メッキ浴中、例えば、硝
酸銅、硫酸銅、スルファミン酸銅、スルホン酸銅、アル
キルスルホン酸銅、アリールスルホン酸銅、ハロゲン化
銅、フルオロホウ酸銅、グルコン酸銅、酢酸銅、ギ酸銅
などの任意の可溶性形態において存在することができ
る。このような銅イオンの量は、用いられる具体的な無
電解浴によって変わる。このような量は、当業者が決め
ることができ、典型的には、約１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、
好ましくは約２ｇ／Ｌ〜約３ｇ／Ｌの金属銅（０価銅）
をもたらすことができるものである。
酸銅、硫酸銅、スルファミン酸銅、スルホン酸銅、アル
キルスルホン酸銅、アリールスルホン酸銅、ハロゲン化
銅、フルオロホウ酸銅、グルコン酸銅、酢酸銅、ギ酸銅
などの任意の可溶性形態において存在することができ
る。このような銅イオンの量は、用いられる具体的な無
電解浴によって変わる。このような量は、当業者が決め
ることができ、典型的には、約１ｇ／Ｌ〜約５ｇ／Ｌ、
好ましくは約２ｇ／Ｌ〜約３ｇ／Ｌの金属銅（０価銅）
をもたらすことができるものである。
【００２１】さまざまな還元剤をこのような無電解浴に
おいて用いることができる。適当な還元剤としては、次
亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、ホウ水素化
ナトリウム、ホルムアルデヒド、ジメチルアミンボラ
ン、トリメチルアミンボラン、メチルモルホリノボラ
ン、モルホリノボラン、ジイソプロピルアミンボラン、
Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム、亜リン酸ナトリウム、
亜リン酸カリウム、酒石酸、グルコース、グリセリン、
Ｎ，Ｎ−ジエチルグリシンナトリウム、ギ酸ナトリウ
ム、ギ酸カリウム、三塩化チタン、ヒドラジン、チオ尿
素、メチルチオ尿素、Ｎ−メチルチオ尿素、Ｎ−エチル
チオ尿素、ヒドロキノン、二価コバルト化合物などが挙
げられるが、これに限定されない。ホルムアルデヒド、
ジメチルアミンボラン及びホウ水素化ナトリウムが好ま
しい。無電解浴中のこのような還元剤の量は、当業者に
は一般的であり、選択された具体的な還元剤および無電
解浴が高速型または低速型銅無電解メッキ浴のいずれで
あるかによって変わる。たとえば、ホルムアルデヒドを
還元剤として用いる場合、これは典型的には約１ｇ／Ｌ
〜約１５ｇ／Ｌ、好ましくは約６ｇ／Ｌ〜約１２ｇ／Ｌ
の範囲において用いられる。
おいて用いることができる。適当な還元剤としては、次
亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、ホウ水素化
ナトリウム、ホルムアルデヒド、ジメチルアミンボラ
ン、トリメチルアミンボラン、メチルモルホリノボラ
ン、モルホリノボラン、ジイソプロピルアミンボラン、
Ｌ−アスコルビン酸ナトリウム、亜リン酸ナトリウム、
亜リン酸カリウム、酒石酸、グルコース、グリセリン、
Ｎ，Ｎ−ジエチルグリシンナトリウム、ギ酸ナトリウ
ム、ギ酸カリウム、三塩化チタン、ヒドラジン、チオ尿
素、メチルチオ尿素、Ｎ−メチルチオ尿素、Ｎ−エチル
チオ尿素、ヒドロキノン、二価コバルト化合物などが挙
げられるが、これに限定されない。ホルムアルデヒド、
ジメチルアミンボラン及びホウ水素化ナトリウムが好ま
しい。無電解浴中のこのような還元剤の量は、当業者に
は一般的であり、選択された具体的な還元剤および無電
解浴が高速型または低速型銅無電解メッキ浴のいずれで
あるかによって変わる。たとえば、ホルムアルデヒドを
還元剤として用いる場合、これは典型的には約１ｇ／Ｌ
〜約１５ｇ／Ｌ、好ましくは約６ｇ／Ｌ〜約１２ｇ／Ｌ
の範囲において用いられる。
【００２２】任意に、無電解浴は１またはそれ以上の錯
生成剤、例えばエチレンジアミン、エチレンジアミンテ
トラ酢酸（「ＥＤＴＡ」）、テトラメチレンジアミン、
クエン酸塩、酒石酸塩、たとえばロシェル塩などを含む
ことができる。
生成剤、例えばエチレンジアミン、エチレンジアミンテ
トラ酢酸（「ＥＤＴＡ」）、テトラメチレンジアミン、
クエン酸塩、酒石酸塩、たとえばロシェル塩などを含む
ことができる。
【００２３】銅無電解メッキ浴は典型的にはアルカリ性
であり、好ましくは強アルカリ性である。したがって、
このような無電解浴は典型的には１またはそれ以上の塩
基を含む。適当な塩基としては、アルカリ金属水酸化
物、アンモニウム水酸化物、テトラ（Ｃ１−Ｃ４）アル
キルアンモニウム水酸化物などが挙げられる。好ましい
塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化リチウムおよび水酸化テトラメチルアンモニウムが
挙げられる。このような塩基は無電解銅メッキ浴に所望
のアルカリ度にすることができる量において添加され
る。典型的には、このような塩基は、約７．５〜約１
４、好ましくは約８〜約１３．５，より好ましくは約
８．５〜約１３の範囲のｐＨにすることができる量にお
いて添加される。
であり、好ましくは強アルカリ性である。したがって、
このような無電解浴は典型的には１またはそれ以上の塩
基を含む。適当な塩基としては、アルカリ金属水酸化
物、アンモニウム水酸化物、テトラ（Ｃ１−Ｃ４）アル
キルアンモニウム水酸化物などが挙げられる。好ましい
塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化リチウムおよび水酸化テトラメチルアンモニウムが
挙げられる。このような塩基は無電解銅メッキ浴に所望
のアルカリ度にすることができる量において添加され
る。典型的には、このような塩基は、約７．５〜約１
４、好ましくは約８〜約１３．５，より好ましくは約
８．５〜約１３の範囲のｐＨにすることができる量にお
いて添加される。
【００２４】導電層を有する基体を典型的には様々な方
法、たとえば、浸漬、スプレー、スピンコーティング、
フラッドコーティングなどにより銅無電解メッキ浴と接
触させる。無電解銅浴と接触させることにより、導電層
上に銅のメッキが開始される時間、低電流密度が基体に
かけられ、この後電流を停止し、シード層を無電解メッ
キする。無電解銅浴においてメッキを開始するのに低電
流密度で十分である。適当な電流密度は約１０ｍＡ／ｃ
ｍ２までであり、好ましくは約５ｍＡ／ｃｍ２までであ
る。このような低電流密度を典型的にはメッキを開始さ
せるために約３０秒まで、好ましくは約１０〜約３０秒
間適用する。理論に限定させることを意図しないが、こ
のような低電流密度の適用により、無電解銅堆積の触媒
サイトとして機能する導電層上への銅シード結晶の電着
が開始される。
法、たとえば、浸漬、スプレー、スピンコーティング、
フラッドコーティングなどにより銅無電解メッキ浴と接
触させる。無電解銅浴と接触させることにより、導電層
上に銅のメッキが開始される時間、低電流密度が基体に
かけられ、この後電流を停止し、シード層を無電解メッ
キする。無電解銅浴においてメッキを開始するのに低電
流密度で十分である。適当な電流密度は約１０ｍＡ／ｃ
ｍ２までであり、好ましくは約５ｍＡ／ｃｍ２までであ
る。このような低電流密度を典型的にはメッキを開始さ
せるために約３０秒まで、好ましくは約１０〜約３０秒
間適用する。理論に限定させることを意図しないが、こ
のような低電流密度の適用により、無電解銅堆積の触媒
サイトとして機能する導電層上への銅シード結晶の電着
が開始される。
【００２５】電流を停止した後も、導電層を含む基体は
典型的には所望の銅シード層を堆積させるのに十分な時
間無電解メッキ浴と接触したままである。適当なメッキ
時間は、典型的には少なくとも約０．５分、好ましくは
少なくとも約１分、より好ましくは少なくとも約５分で
ある。他の適当なメッキ時間は、少なくとも約２０分で
ある。用いられるメッキ時間の実際の上限はない。この
ような無電解メッキを行うのが長いほど、結果として得
られる金属堆積物が厚くなる。当業者らは、メッキ速度
は堆積物の厚さが増大するにつれゆっくりになることを
理解できるであろう。典型的には、このような無電解メ
ッキは室温より低い温度から約９５℃まで、好ましくは
約２５℃〜約８０℃の温度で行うことができる。このよ
うな時間および温度は用いられる具体的な無電解メッキ
浴によって変わる。
典型的には所望の銅シード層を堆積させるのに十分な時
間無電解メッキ浴と接触したままである。適当なメッキ
時間は、典型的には少なくとも約０．５分、好ましくは
少なくとも約１分、より好ましくは少なくとも約５分で
ある。他の適当なメッキ時間は、少なくとも約２０分で
ある。用いられるメッキ時間の実際の上限はない。この
ような無電解メッキを行うのが長いほど、結果として得
られる金属堆積物が厚くなる。当業者らは、メッキ速度
は堆積物の厚さが増大するにつれゆっくりになることを
理解できるであろう。典型的には、このような無電解メ
ッキは室温より低い温度から約９５℃まで、好ましくは
約２５℃〜約８０℃の温度で行うことができる。このよ
うな時間および温度は用いられる具体的な無電解メッキ
浴によって変わる。
【００２６】いったん所望の銅シード層が得られたら、
基体を無電解メッキ浴と接触させるのをやめ、任意にリ
ンスする。シード層含有基体を次に、たとえばシード層
を電気メッキ浴、好ましくは銅電気メッキ浴と接触させ
ることによりさらにメッキして開口部を実質的に埋める
かまたは完全に埋める。特に適した電気メッキ浴は、Ｓ
ｈｉｐｌｅｙ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇ
ｈ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能なＵＬ
ＴＲＡＦＩＬＬ２００１ＥＰ ｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ ｃｈｅｍｉｓｔｒｉｅｓである。銅電気メ
ッキ浴は典型的には１またはそれ以上の銅イオンおよび
電解質を含む。好ましくは電解質は酸性である。銅およ
び電解質の量は広範囲におよび、当業者により決められ
る。このような電気メッキ浴は任意に１またはそれ以上
の添加剤、例えばハロゲン化物、促進剤または光沢剤、
抑制剤、レベラー、グレインリファイナー、湿潤剤、界
面活性剤を含むことができる。このような添加剤の量は
当業者の能力範囲内である。
基体を無電解メッキ浴と接触させるのをやめ、任意にリ
ンスする。シード層含有基体を次に、たとえばシード層
を電気メッキ浴、好ましくは銅電気メッキ浴と接触させ
ることによりさらにメッキして開口部を実質的に埋める
かまたは完全に埋める。特に適した電気メッキ浴は、Ｓ
ｈｉｐｌｅｙ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇ
ｈ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能なＵＬ
ＴＲＡＦＩＬＬ２００１ＥＰ ｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ ｃｈｅｍｉｓｔｒｉｅｓである。銅電気メ
ッキ浴は典型的には１またはそれ以上の銅イオンおよび
電解質を含む。好ましくは電解質は酸性である。銅およ
び電解質の量は広範囲におよび、当業者により決められ
る。このような電気メッキ浴は任意に１またはそれ以上
の添加剤、例えばハロゲン化物、促進剤または光沢剤、
抑制剤、レベラー、グレインリファイナー、湿潤剤、界
面活性剤を含むことができる。このような添加剤の量は
当業者の能力範囲内である。
【００２７】別の態様において、所望の厚さの銅が得ら
れるまで基体は無電解銅浴中にある。このように、銅シ
ード層を含む基体は単離されず、むしろ所望の厚さの銅
金属層を導電層上に直接堆積させる。集積回路の製造に
おいて、このような方法は別のシード層段階を回避でき
るので有利である。このように、実質的または完全に基
体（ウェファー）における開口部を埋めるのに十分な厚
さの銅層をバリア層上に直接堆積させることができる。
れるまで基体は無電解銅浴中にある。このように、銅シ
ード層を含む基体は単離されず、むしろ所望の厚さの銅
金属層を導電層上に直接堆積させる。集積回路の製造に
おいて、このような方法は別のシード層段階を回避でき
るので有利である。このように、実質的または完全に基
体（ウェファー）における開口部を埋めるのに十分な厚
さの銅層をバリア層上に直接堆積させることができる。
【００２８】本発明はまた、基体上の不連続な金属シー
ド層をエンハーンスするのにも適している。不連続な金
属シード層を「エンハーンス」することにより、シード
層のこのような不連続性または欠損部分を実質的に埋
め、好ましくは完全に埋めるようにシード層を修復また
は拡張することをいう。このように、本発明はさらに：
導電層および１μｍ以下の開口部を有する有する基体を
無電解銅メッキ浴と接触させる段階；導電層上に銅のメ
ッキを開始させる時間、基体を低電流密度に付す段階；
電流を停止する段階；および無電解メッキを継続して実
質的に連続したシード層を提供する段階を含む、基体上
に堆積した不連続なシード層をエンハーンスする方法を
提供する。
ド層をエンハーンスするのにも適している。不連続な金
属シード層を「エンハーンス」することにより、シード
層のこのような不連続性または欠損部分を実質的に埋
め、好ましくは完全に埋めるようにシード層を修復また
は拡張することをいう。このように、本発明はさらに：
導電層および１μｍ以下の開口部を有する有する基体を
無電解銅メッキ浴と接触させる段階；導電層上に銅のメ
ッキを開始させる時間、基体を低電流密度に付す段階；
電流を停止する段階；および無電解メッキを継続して実
質的に連続したシード層を提供する段階を含む、基体上
に堆積した不連続なシード層をエンハーンスする方法を
提供する。
【００２９】本発明は蒸着プロセス、例えばＣＶＤまた
はＰＶＤあるいは他の堆積手段により堆積させたシード
層をエンハーンスするために用いることができる。好ま
しくは、このようなシード層は、銅または銅合金であ
る。このようなシード層を集積回路の製造において用い
られるウェファー上に堆積させるのがさらに好ましい。
はＰＶＤあるいは他の堆積手段により堆積させたシード
層をエンハーンスするために用いることができる。好ま
しくは、このようなシード層は、銅または銅合金であ
る。このようなシード層を集積回路の製造において用い
られるウェファー上に堆積させるのがさらに好ましい。
【００３０】本発明の利点は、典型的な無電解触媒、例
えばパラジウムおよびパラジウム／スズの使用が回避さ
れることである。さらなる利点は、結果として得られる
シード層が実質的に連続であり、好ましくは連続してい
ることである。すなわち、本発明にしたがってエンハー
ンスおよび／または堆積されたシード層は、基体の表面
積の＞９５％、好ましくは＞９８％、より好ましくは＞
９９％を覆う。このようなシード層もまた無電解堆積が
コンフォーマルであるので均一である。
えばパラジウムおよびパラジウム／スズの使用が回避さ
れることである。さらなる利点は、結果として得られる
シード層が実質的に連続であり、好ましくは連続してい
ることである。すなわち、本発明にしたがってエンハー
ンスおよび／または堆積されたシード層は、基体の表面
積の＞９５％、好ましくは＞９８％、より好ましくは＞
９９％を覆う。このようなシード層もまた無電解堆積が
コンフォーマルであるので均一である。
【００３１】本発明のシード層は前記のようにさまざま
な基体上に堆積させることができる。本発明の方法は、
困難な工作物、例えば小さな直径、高アスペクト比のミ
クロビアおよび他の開口部を有する回路板基体のその後
の無電解メッキまたは電気メッキのためのシード層を提
供するのに特に有用である。本発明の方法はまた集積回
路デバイス、例えば成形された半導体デバイスなどの上
にシード層を堆積させるのに特に有用である。本発明の
方法は、高アスペクト比のミクロビアおよびトレンチを
有する基体、例えば４：１またはそれ以上のアスペクト
比を有するものの上に実質的に連続したシード層を提供
するのに特に適している。
な基体上に堆積させることができる。本発明の方法は、
困難な工作物、例えば小さな直径、高アスペクト比のミ
クロビアおよび他の開口部を有する回路板基体のその後
の無電解メッキまたは電気メッキのためのシード層を提
供するのに特に有用である。本発明の方法はまた集積回
路デバイス、例えば成形された半導体デバイスなどの上
にシード層を堆積させるのに特に有用である。本発明の
方法は、高アスペクト比のミクロビアおよびトレンチを
有する基体、例えば４：１またはそれ以上のアスペクト
比を有するものの上に実質的に連続したシード層を提供
するのに特に適している。
【００３２】前記のように、約２００ｎｍまたはそれ以
下の直径を有する少なくとも４：１のアスペクト比を、
本発明の実質的に連続したシード層上に欠陥なく（たと
えばイオンビーム試験による空隙または混入物がない）
有効に銅メッキすることができる。１５０ｎｍより小さ
な直径、さらには約１００ｎｍより小さい直径を有し、
アスペクト比が５：１、６：１、７：１、１０：１また
はそれ以上、さらには約１５：１までである開口部を有
する基体上のシード層は、本発明を用いて堆積できるか
または有効にエンハーンスすることができる。本発明は
０．１８μｍおよびさらに小さな開口部を有する基体上
のシード層の堆積および修復に特に適している。
下の直径を有する少なくとも４：１のアスペクト比を、
本発明の実質的に連続したシード層上に欠陥なく（たと
えばイオンビーム試験による空隙または混入物がない）
有効に銅メッキすることができる。１５０ｎｍより小さ
な直径、さらには約１００ｎｍより小さい直径を有し、
アスペクト比が５：１、６：１、７：１、１０：１また
はそれ以上、さらには約１５：１までである開口部を有
する基体上のシード層は、本発明を用いて堆積できるか
または有効にエンハーンスすることができる。本発明は
０．１８μｍおよびさらに小さな開口部を有する基体上
のシード層の堆積および修復に特に適している。
【００３３】メタライゼーション後、すなわち、開口部
を埋めた後、基体（ウェファーの場合）を好ましくは化
学的機械的プラナリゼーション（「ＣＭＰ」）に付す。
ＣＭＰ法は本発明にしたがって、以下のようにして行う
ことができる。
を埋めた後、基体（ウェファーの場合）を好ましくは化
学的機械的プラナリゼーション（「ＣＭＰ」）に付す。
ＣＭＰ法は本発明にしたがって、以下のようにして行う
ことができる。
【００３４】ウェファーを移動するポリッシングパッド
（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｐａｄ）の表面に対してウェフ
ァーを押しつけるウェファーキャリアー中に取り付け
る。ポリッシングパッドは公知の平滑ポリッシングパッ
ドまたは溝付ポリッシングパッドであってよい。適当な
溝付ポリッシングパッドは、Ｒｏｄｅｌ，Ｉｎｃ．（Ｎ
ｅｗａｒｋ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手可能なもので
ある。ポリッシングパッドを回転させることができる公
知のプラテン上にポリッシングパッドを設置することが
できる。ポリッシングパッドは、例えば両側に接着剤を
有する両面テープなどの接着剤（これに限定されない）
などの保持手段によりプラテン上に保持することができ
る。
（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｐａｄ）の表面に対してウェフ
ァーを押しつけるウェファーキャリアー中に取り付け
る。ポリッシングパッドは公知の平滑ポリッシングパッ
ドまたは溝付ポリッシングパッドであってよい。適当な
溝付ポリッシングパッドは、Ｒｏｄｅｌ，Ｉｎｃ．（Ｎ
ｅｗａｒｋ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手可能なもので
ある。ポリッシングパッドを回転させることができる公
知のプラテン上にポリッシングパッドを設置することが
できる。ポリッシングパッドは、例えば両側に接着剤を
有する両面テープなどの接着剤（これに限定されない）
などの保持手段によりプラテン上に保持することができ
る。
【００３５】ポリッシング溶液またはスラリーをポリッ
シングパッド上に供給する。ウェファーキャリアはポリ
ッシングパッド上の異なる位置にあってよい。ウェファ
ーは任意の適当な支持手段、例えば、これに限定されな
いが、ウェファーホルダー、真空または液体張力、例え
ば流体（これに限定されない）、例えば水（これに限定
されない）によりその位置に保持することができる。保
持手段が真空による場合、これは好ましくはウェファー
キャリアに連結した中空シャフトである。加えて、中空
シャフトは空気または不活性気体を包含するがこれに限
定されない気体圧力を調節するために用いることができ
るか、あるいはまずウェファーを保持するために真空を
用いることができる。気体または真空は中空シャフトか
らキャリアへ流れる。気体はウェファーをポリッシング
パッドに押しつけ、所望の外形にする。真空はまずウェ
ファーをウェファーキャリア中の位置に保持することが
できる。いったんウェファーをポリッシングパッドの上
部に来たら、真空を中止し、気体圧力をかけて、ウェフ
ァーをポリッシングパッド上に押しつける。過剰または
望ましくない銅を除去する。プラテンおよびウェファー
キャリアは独立して回転可能である。したがって、ウェ
ファーをポリッシングパッドと同じかまたは異なる速度
で回転させることができるか、あるいはポリッシングパ
ッドと反対方向にウェファーを回転させることができ
る。
シングパッド上に供給する。ウェファーキャリアはポリ
ッシングパッド上の異なる位置にあってよい。ウェファ
ーは任意の適当な支持手段、例えば、これに限定されな
いが、ウェファーホルダー、真空または液体張力、例え
ば流体（これに限定されない）、例えば水（これに限定
されない）によりその位置に保持することができる。保
持手段が真空による場合、これは好ましくはウェファー
キャリアに連結した中空シャフトである。加えて、中空
シャフトは空気または不活性気体を包含するがこれに限
定されない気体圧力を調節するために用いることができ
るか、あるいはまずウェファーを保持するために真空を
用いることができる。気体または真空は中空シャフトか
らキャリアへ流れる。気体はウェファーをポリッシング
パッドに押しつけ、所望の外形にする。真空はまずウェ
ファーをウェファーキャリア中の位置に保持することが
できる。いったんウェファーをポリッシングパッドの上
部に来たら、真空を中止し、気体圧力をかけて、ウェフ
ァーをポリッシングパッド上に押しつける。過剰または
望ましくない銅を除去する。プラテンおよびウェファー
キャリアは独立して回転可能である。したがって、ウェ
ファーをポリッシングパッドと同じかまたは異なる速度
で回転させることができるか、あるいはポリッシングパ
ッドと反対方向にウェファーを回転させることができ
る。
【００３６】したがって、本発明は、半導体ウェファー
を回転するポリッシングパッドと接触させこれにより過
剰の物質を除去する化学機械的プラナリゼーションプロ
セスにより、１μｍ以下の開口部を有する半導体ウェフ
ァーから過剰の物質を除去する方法であって、該開口部
は、導電層と１μｍ以下の開口部を有する基体を無電解
銅メッキ浴と接触させる段階；導電層上に銅メッキを開
始する時間低電流密度を基体に付す段階；電流を停止す
る段階；および無電解メッキを継続して、銅シード層を
提供する段階から得られるシード層堆積物を有する方法
を提供する。
を回転するポリッシングパッドと接触させこれにより過
剰の物質を除去する化学機械的プラナリゼーションプロ
セスにより、１μｍ以下の開口部を有する半導体ウェフ
ァーから過剰の物質を除去する方法であって、該開口部
は、導電層と１μｍ以下の開口部を有する基体を無電解
銅メッキ浴と接触させる段階；導電層上に銅メッキを開
始する時間低電流密度を基体に付す段階；電流を停止す
る段階；および無電解メッキを継続して、銅シード層を
提供する段階から得られるシード層堆積物を有する方法
を提供する。
【００３７】実施例１ ２ｇ／Ｌの硫酸銅、１８ｇ／Ｌの水酸化テトラメチルア
ンモニウム、３．５ｇ／Ｌのホルムアルデヒド、４０ｇ
／ＬのＥＤＴＡおよび１ｇ／Ｌより少ない他の添加剤を
含む銅浴を調製する。ＰＶＤによりその上に堆積させた
窒化チタン（「ＴｉＮ」）バリア層を有するウェファー
基体を、次にアノードを含む５０℃の温度の銅浴と接触
させる。基体に電圧を６０秒間かけ、これを５ｍＡ／ｃ
ｍ２の電流密度を生じるカソードにし、この間に銅シー
ド層を障壁物質上に堆積させる。電圧をその後除去し、
約５ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有する銅シード層を堆積
させるのに十分な時間ウェファー基体を銅浴と接触した
ままにする。基体を次に銅浴から取り出し、脱イオン水
でリンスする。
ンモニウム、３．５ｇ／Ｌのホルムアルデヒド、４０ｇ
／ＬのＥＤＴＡおよび１ｇ／Ｌより少ない他の添加剤を
含む銅浴を調製する。ＰＶＤによりその上に堆積させた
窒化チタン（「ＴｉＮ」）バリア層を有するウェファー
基体を、次にアノードを含む５０℃の温度の銅浴と接触
させる。基体に電圧を６０秒間かけ、これを５ｍＡ／ｃ
ｍ２の電流密度を生じるカソードにし、この間に銅シー
ド層を障壁物質上に堆積させる。電圧をその後除去し、
約５ｎｍ〜１００ｎｍの厚さを有する銅シード層を堆積
させるのに十分な時間ウェファー基体を銅浴と接触した
ままにする。基体を次に銅浴から取り出し、脱イオン水
でリンスする。
【００３８】実施例２ 実施例１からのウェファー基体を次に、ウェファーを酸
素含量を減少させた大気中、ホットプレート上に６０秒
間置くことによりアニールする。ホットプレートの温度
は２００℃である。ウェファー基体を次にホットプレー
トから取り除き、冷却する。冷却したら、ウェファー基
体を電解銅メッキ浴、例えばＳｈｉｐｌｅｙ Ｃｏｍｐ
ａｎｙ（Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓ
ｅｔ）からＵＬＴＲＡＦＩＬＬ ２００１の商標で販売
されているものと接触させることによりウェファー基体
をメタライゼーションする。ウェファー基体を電気メッ
キ浴中に所望のメタライゼーション層を得るのに十分な
時間入れる。ウェファー基体を次に電気メッキ浴から取
り出し、脱イオン水でリンスし、さらに加工する。
素含量を減少させた大気中、ホットプレート上に６０秒
間置くことによりアニールする。ホットプレートの温度
は２００℃である。ウェファー基体を次にホットプレー
トから取り除き、冷却する。冷却したら、ウェファー基
体を電解銅メッキ浴、例えばＳｈｉｐｌｅｙ Ｃｏｍｐ
ａｎｙ（Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓ
ｅｔ）からＵＬＴＲＡＦＩＬＬ ２００１の商標で販売
されているものと接触させることによりウェファー基体
をメタライゼーションする。ウェファー基体を電気メッ
キ浴中に所望のメタライゼーション層を得るのに十分な
時間入れる。ウェファー基体を次に電気メッキ浴から取
り出し、脱イオン水でリンスし、さらに加工する。
【００３９】実施例３ 水酸化テトラメチルアンモニウムを添加することにより
ｐＨを９．０に調節した水中で塩化銅（１０ｇ／Ｌ）、
Ｎ−ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸（２６
ｇ／Ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（２６ｇ／Ｌ）を含む
銅浴を調製する。コバルト−タングステン−ホスファイ
ドバリア層を有するウェファー基体を次に５０℃の温度
で、アノードを含む銅浴と接触させる。次に基体に電圧
を６０秒間かけ、これをカソードにし、５ｍＡ／ｃｍ２
の電流密度を生じさせ、この間に銅シード層をバリア層
上に堆積させる。電圧を除去し、約５ｎｍ〜１００ｎｍ
の厚さの銅シード層を堆積させるのに十分な時間、ウェ
ファー基体を銅浴と接触させたままにする。基体を次に
銅浴から取り出し、脱イオン水でリンスし、実施例２の
方法に従ってさらに加工する。
ｐＨを９．０に調節した水中で塩化銅（１０ｇ／Ｌ）、
Ｎ−ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸（２６
ｇ／Ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（２６ｇ／Ｌ）を含む
銅浴を調製する。コバルト−タングステン−ホスファイ
ドバリア層を有するウェファー基体を次に５０℃の温度
で、アノードを含む銅浴と接触させる。次に基体に電圧
を６０秒間かけ、これをカソードにし、５ｍＡ／ｃｍ２
の電流密度を生じさせ、この間に銅シード層をバリア層
上に堆積させる。電圧を除去し、約５ｎｍ〜１００ｎｍ
の厚さの銅シード層を堆積させるのに十分な時間、ウェ
ファー基体を銅浴と接触させたままにする。基体を次に
銅浴から取り出し、脱イオン水でリンスし、実施例２の
方法に従ってさらに加工する。
【００４０】実施例４ 希硫酸を添加することによりｐＨを３に調節した水中で
硫酸銅（０．０４Ｍ）、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレン
ジアミントリ酢酸（０．０５Ｍ）、次亜リン酸ナトリウ
ム（０．３４Ｍ）を含む１リットルの銅浴を調製する。
ＴｉＮバリア層を有するウェファー基体を次に５０℃の
温度で、陽極を含む銅浴と接触させる。次に電圧を基体
に６０秒間かけ、これを陰極にし、５ｍＡ／ｃｍ２の電
流密度を生じさせ、この間に銅シード層をバリア層上に
堆積させる。その後電圧を除去し、約５ｎｍ〜１００ｎ
ｍの厚さを有する銅シード層を堆積させるのに十分な時
間ウェファー基体を銅浴と接触させたままにする。基体
を次に銅浴から取りだし、脱イオン水でリンスし、実施
例２の方法にしたがってさらに加工する。
硫酸銅（０．０４Ｍ）、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレン
ジアミントリ酢酸（０．０５Ｍ）、次亜リン酸ナトリウ
ム（０．３４Ｍ）を含む１リットルの銅浴を調製する。
ＴｉＮバリア層を有するウェファー基体を次に５０℃の
温度で、陽極を含む銅浴と接触させる。次に電圧を基体
に６０秒間かけ、これを陰極にし、５ｍＡ／ｃｍ２の電
流密度を生じさせ、この間に銅シード層をバリア層上に
堆積させる。その後電圧を除去し、約５ｎｍ〜１００ｎ
ｍの厚さを有する銅シード層を堆積させるのに十分な時
間ウェファー基体を銅浴と接触させたままにする。基体
を次に銅浴から取りだし、脱イオン水でリンスし、実施
例２の方法にしたがってさらに加工する。
フロントページの続き (71)出願人 596156668 455 Ｆｏｒｅｓｔ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｍａ ｒｌｂｏｒｏｕｇｈ，ＭＡ 01752 Ｕ. Ｓ．Ａ (72)発明者 デービッド・メリックス イギリス，コベントリー州，シーブイ５・ ６ピーユー，アールズドン，ハンティント ン・ロード・66 (72)発明者 オレウ・ビー・ドゥトゥケウイッチ アメリカ合衆国マサチューセッツ州02633, チャタム，レイクビュー・アベニュー・16 (72)発明者 チャールズ・アール・シプレイ アメリカ合衆国マサチューセッツ州02166, ニュートン，ビスタ・アベニュー・71 Ｆターム(参考） 4K022 AA05 BA08 BA31 BA36 CA03 CA11 DA03 DB04 DB06 4K044 AA13 BA02 BA06 BA18 BA19 BB03 BC14 CA04 CA13 CA14 CA15 CA18
Claims (26)
- 【請求項１】 導電層および１μｍ以下の開口部を有す
る有する基体を無電解銅メッキ浴と接触させる段階；導
電層上に銅のメッキが開始される時間、基体に低電流密
度を付す段階；電流を停止する段階；および無電解メッ
キを継続させて銅シード層を提供する段階を含むシード
層を堆積させる方法。 - 【請求項２】 導電層がバリア層である請求項１記載の
方法。 - 【請求項３】 バリア層が、コバルト、コバルト−タン
グステン−リン、タングステン、窒化タングステンまた
は窒化チタンである請求項２記載。 - 【請求項４】 電流密度が約１０ｍＡ／ｃｍ２までであ
る請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 電流密度が約５ｍＡ／ｃｍ２までである
請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 該時間が約３０秒までである請求項１記
載の方法。 - 【請求項７】 該時間が約１０秒から約３０秒までであ
る請求項６の方法。 - 【請求項８】 開口部が５μｍ以下である請求項１記載
の方法。 - 【請求項９】 導電層および１μｍ以下の開口部を有す
る電子デバイス基体を無電解銅メッキ浴と接触させる段
階；導電層上への銅のメッキが開始される時間、電子デ
バイス基体を低電流密度に付す段階；電流を停止する段
階；および無電解メッキを継続して銅シード層を提供す
る段階を含む、電子デバイスの製造法。 - 【請求項１０】 導電層がバリア層である請求項９記載
の方法。 - 【請求項１１】 バリア層が、コバルト、コバルト−タ
ングステン−リン、タングステン、窒化タングステンま
たは窒化チタンである請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 電流密度が約１０ｍＡ／ｃｍ２までで
ある請求項９記載の方法。 - 【請求項１３】 電流密度が約５ｍＡ／ｃｍ２までであ
る請求項１２記載の方法。 - 【請求項１４】 該時間が約３０秒までである請求項９
記載の方法。 - 【請求項１５】 該時間が約１０秒から約３０秒までで
ある請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 開口部が５μｍ以下である請求項９記
載の方法。 - 【請求項１７】 電子デバイスが集積回路である請求項
９記載の方法。 - 【請求項１８】 基体がウェファーである請求項９記載
の方法。 - 【請求項１９】 不連続なシード層を有する基体を無電
解銅メッキ浴と接触させる段階；導電層上への銅メッキ
が開始される時間、基体を低電流密度に付す段階；電流
を停止する段階；および無電解メッキを継続して実質的
に連続したシード層を提供する段階を含む、基体上に堆
積された不連続なシード層をエンハーンスする方法。 - 【請求項２０】 不連続シード層が銅または銅合金であ
る請求項１９記載の方法。 - 【請求項２１】 電流密度が約１０ｍＡ／ｃｍ２までで
ある請求項１９記載の方法。 - 【請求項２２】 電流密度が約５ｍＡ／ｃｍ２までであ
る請求項２１記載の方法。 - 【請求項２３】 該時間が約３０秒までである請求項１
９記載の方法。 - 【請求項２４】 該時間が約１０秒から約３０秒である
請求項２３記載の方法。 - 【請求項２５】 開口部が５μｍ以下である請求項１９
記載の方法。 - 【請求項２６】 基体がウェファーである請求項１９記
載の方法。
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