JP2009065207A - 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 - Google Patents
集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009065207A JP2009065207A JP2008314245A JP2008314245A JP2009065207A JP 2009065207 A JP2009065207 A JP 2009065207A JP 2008314245 A JP2008314245 A JP 2008314245A JP 2008314245 A JP2008314245 A JP 2008314245A JP 2009065207 A JP2009065207 A JP 2009065207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bath
- plating
- weight
- less
- conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【解決手段】添加剤を含み、平坦で光沢があり延性があり低応力のCu金属を付着させるのに通常用いられる浴からCuを電気めっきすることによって、ボイドのないシームレスな導体が得られる。ボイドまたはシームを残すことなくフィーチャを超充填できるこの方法の能力は独特であり、他の付着方法より優れている。この方法で電気めっきされたCuを利用する構造のエレクトロマイグレーションの抵抗は、AlCu構造または電気めっき以外の方法で付着されたCuを用いて製作された構造のエレクトロマイグレーションの抵抗より優れている。
【選択図】図6
Description
Claims (24)
- 電子デバイス上にボイドのないシームレスな導体を有する相互接続構造を製造する方法であって、
基板上に絶縁材料を形成するステップ、
前記絶縁材料中に、相互接続導体材料を付着するサブミクロン・ラインまたはサブミクロン・バイアあるいはその両方用のリセスをリソグラフィによって画定し形成するステップ、
前記絶縁材料上にめっきベースの働きをする導電層を形成するステップ、
ダマシーン・プロセスを使用して添加剤を含む浴からの電気めっきによって、継目なくボイド・フリーとなるように前記導体材料を付着するステップであって、前記浴に添加される添加剤は、前記リセスの側壁に沿った深さ方向でのめっき速度を増加させることにより、銅を含む前記導体中の継目またはボイドの形成を防止するステップ、および
得られた構造を平坦化して個々のラインまたはバイアあるいはその両方の電気的分離を実施するステップ、
を含む方法。 - 前記付着ステップがCuを前記導体材料として付着するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記導体材料中に、C(2重量%未満)、O(1重量%未満)、N(1重量%未満)、S(1重量%未満)、およびCl(1重量%未満)からなる群から選択された原子を含む、原子または分子断片あるいはその両方を取り込むために添加剤を前記浴に添加するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 膜厚またはランダムに配向した粒子あるいはその両方に比して大きい粒子サイズを含む特定の膜微細構造を前記導体内で生じるために添加剤を前記浴に添加するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- エレクトロマイグレーションの抵抗が純Cuより強化されるように、C、O、N、S、およびClを含む群から選択された原子を含む分子断片を前記導体材料中に取り込むために添加剤を前記浴に添加するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- エレクトロマイグレーション挙動が非電気めっきCuより改善されるように、膜厚またはランダムに配向した粒子あるいはその両方に比して大きい粒子サイズを含む特定の膜微細構造を前記導体内で生じるために添加剤を前記浴に添加するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 導体の深さと幅の比が1に等しいかより大きい、請求項2に記載の方法。
- バイアの深さと幅の比が1を超える、請求項2に記載の方法。
- 銅塩、鉱酸、並びに、水溶性の基を有する有機イオウ化合物、浴に可溶な高分子量酸素含有化合物、浴に可溶なポリエーテル化合物、および少なくとも1個のイオウ原子を含んでもよい浴に可溶な有機窒素化合物からなる群から選択された1種または複数の添加剤を含むめっき溶液から電気めっきするステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記めっき溶液が10〜300ppmの範囲の少量の塩素イオンを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記Cu塩が硫酸第二銅である、請求項9に記載の方法。
- 前記鉱酸が硫酸である、請求項9に記載の方法。
- 前記有機イオウ化合物が少なくとも1個のスルホン基を有する、請求項9に記載の方法。
- 前記有機イオウ化合物が少なくとも2個の隣接するイオウ原子を有する、請求項9に記載の方法。
- 前記有機イオウ化合物が少なくとも2個の隣接するイオウ原子を有し、少なくとも1個の末端スルホン基を有する、請求項14に記載の方法。
- 前記有機イオウ化合物が式X−R1−(Sn)−R2−SO3Hを有し、式中、R基が同じまたは異なり、少なくとも1つの炭素原子を有し、Xが水素とスルホン基からなる群から選択され、nが2〜5である、請求項14に記載の方法。
- 前記イオウ化合物がメルカプトプロパンスルホン酸、チオグリコール酸、メルカプトベンズチオゾール−S−プロパンスルホン酸、およびエチレンジチオジプロピルスルホン酸、ジチオカルバミン酸、前記化合物のアルカリ金属塩、および前記化合物のアミン塩からなる群から選択される、請求項9に記載の方法。
- 前記酸素含有化合物が、ポリエチレングリコール、ポリビニルグリコール、ポリプロピレングリコール、およびカルボキシメチルセルローズからなる群から選択される、請求項9に記載の方法。
- 前記有機窒素化合物が、ピリジンおよび置換ピリジン、アミド、第四級アンモニウム塩、イミン、フタロシアニンおよび置換フタロシアニン、フェナジン、およびラクタムからなる群から選択される、請求項9に記載の方法。
- 前記導体材料中に、C(2重量%未満)、O(1重量%未満)、N(1重量%未満)、S(1重量%未満)、およびCl(1重量%未満)からなる群から選択された原子を含む少量の原子または分子あるいはその両方を取り込むために添加剤を前記浴に加えるステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記銅は、ダブル・ダマシーン構造として堆積される、請求項2に記載の方法。
- 前記堆積させるステップが、前記基板の上側面に前記浴の表面が接触するように配置するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記堆積させるステップが、前記浴の表面をフローさせるステップを含み、前記浴がカップめっき装置である、請求項22に記載の方法。
- 電子デバイス上にボイドのないシームレスな導体を有する相互接続構造を製作する方法であって、
基板上に絶縁材料を付着させるステップ、
前記絶縁材料に相互接続用の導体材料を付着させてラインまたはバイアまたはラインおよびバイアの両方を与えるためのリセスを画定し、かつ形成するステップおよび
添加剤を含む浴からの電気めっきによって、前記導電層の上に前記導体の材料を継目なく、かつボイド・フリーとなるように前記導体材料を前記リセス内の角部に選択的に付着させるステップ、
を含む方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008314245A JP5039923B2 (ja) | 2008-12-10 | 2008-12-10 | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008314245A JP5039923B2 (ja) | 2008-12-10 | 2008-12-10 | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004362864A Division JP4551206B2 (ja) | 2004-12-15 | 2004-12-15 | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009065207A true JP2009065207A (ja) | 2009-03-26 |
JP5039923B2 JP5039923B2 (ja) | 2012-10-03 |
Family
ID=40559435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008314245A Expired - Lifetime JP5039923B2 (ja) | 2008-12-10 | 2008-12-10 | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5039923B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010206212A (ja) * | 2010-04-22 | 2010-09-16 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 |
JP2017095799A (ja) * | 2015-11-19 | 2017-06-01 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC | 歪みを抑制するために低内部応力の銅析出物を薄膜基板上に電気めっきする方法 |
WO2019078229A1 (ja) * | 2017-10-19 | 2019-04-25 | 国立大学法人九州大学 | めっき方法、気泡噴出部材、めっき装置、および、デバイス |
US11254840B2 (en) | 2019-03-13 | 2022-02-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polishing slurry and method of manufacturing semiconductor device |
US11424133B2 (en) | 2019-07-25 | 2022-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Metal structure and method of manufacturing the same and metal wire and semiconductor device and electronic device |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3328273A (en) * | 1966-08-15 | 1967-06-27 | Udylite Corp | Electro-deposition of copper from acidic baths |
US3770598A (en) * | 1972-01-21 | 1973-11-06 | Oxy Metal Finishing Corp | Electrodeposition of copper from acid baths |
US4339319A (en) * | 1980-08-16 | 1982-07-13 | Seiichiro Aigo | Apparatus for plating semiconductor wafers |
JPS6314886A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 | Nippon Kagaku Sangyo Kk | 酸性銅めつき浴 |
US4975159A (en) * | 1988-10-24 | 1990-12-04 | Schering Aktiengesellschaft | Aqueous acidic bath for electrochemical deposition of a shiny and tear-free copper coating and method of using same |
JPH05171500A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-09 | Fujitsu Ltd | メッキ装置とメッキ方法 |
US5256274A (en) * | 1990-08-01 | 1993-10-26 | Jaime Poris | Selective metal electrodeposition process |
JPH06291191A (ja) * | 1993-04-01 | 1994-10-18 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH0758201A (ja) * | 1993-08-16 | 1995-03-03 | Toshiba Corp | 多層配線基板の製造方法 |
JPH08316233A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-11-29 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2010206212A (ja) * | 2010-04-22 | 2010-09-16 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 |
-
2008
- 2008-12-10 JP JP2008314245A patent/JP5039923B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3328273A (en) * | 1966-08-15 | 1967-06-27 | Udylite Corp | Electro-deposition of copper from acidic baths |
US3770598A (en) * | 1972-01-21 | 1973-11-06 | Oxy Metal Finishing Corp | Electrodeposition of copper from acid baths |
US4339319A (en) * | 1980-08-16 | 1982-07-13 | Seiichiro Aigo | Apparatus for plating semiconductor wafers |
JPS6314886A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 | Nippon Kagaku Sangyo Kk | 酸性銅めつき浴 |
US4975159A (en) * | 1988-10-24 | 1990-12-04 | Schering Aktiengesellschaft | Aqueous acidic bath for electrochemical deposition of a shiny and tear-free copper coating and method of using same |
US5256274A (en) * | 1990-08-01 | 1993-10-26 | Jaime Poris | Selective metal electrodeposition process |
JPH05171500A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-09 | Fujitsu Ltd | メッキ装置とメッキ方法 |
JPH06291191A (ja) * | 1993-04-01 | 1994-10-18 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH0758201A (ja) * | 1993-08-16 | 1995-03-03 | Toshiba Corp | 多層配線基板の製造方法 |
JPH08316233A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-11-29 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2010206212A (ja) * | 2010-04-22 | 2010-09-16 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010206212A (ja) * | 2010-04-22 | 2010-09-16 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 |
JP2017095799A (ja) * | 2015-11-19 | 2017-06-01 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC | 歪みを抑制するために低内部応力の銅析出物を薄膜基板上に電気めっきする方法 |
WO2019078229A1 (ja) * | 2017-10-19 | 2019-04-25 | 国立大学法人九州大学 | めっき方法、気泡噴出部材、めっき装置、および、デバイス |
JPWO2019078229A1 (ja) * | 2017-10-19 | 2020-11-05 | 国立大学法人九州大学 | めっき方法、気泡噴出部材、めっき装置、および、デバイス |
US11242610B2 (en) | 2017-10-19 | 2022-02-08 | Kyushu University, National University Corporation | Plating method, bubble ejection member, plating apparatus, and device |
JP7138947B2 (ja) | 2017-10-19 | 2022-09-20 | 国立大学法人九州大学 | めっき方法、気泡噴出部材、めっき装置、および、デバイス |
US11254840B2 (en) | 2019-03-13 | 2022-02-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polishing slurry and method of manufacturing semiconductor device |
US11795347B2 (en) | 2019-03-13 | 2023-10-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polishing slurry and method of manufacturing semiconductor device |
US11424133B2 (en) | 2019-07-25 | 2022-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Metal structure and method of manufacturing the same and metal wire and semiconductor device and electronic device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5039923B2 (ja) | 2012-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6709562B1 (en) | Method of making electroplated interconnection structures on integrated circuit chips | |
US20060017169A1 (en) | Electroplated interconnection structures on integrated circuit chips | |
WO1998027585A1 (en) | Electroplated interconnection structures on integrated circuit chips | |
US6344129B1 (en) | Method for plating copper conductors and devices formed | |
JP4116781B2 (ja) | シ−ド修復及び電解めっき浴 | |
JP4888913B2 (ja) | マイクロ電子機器における銅電気沈積方法 | |
US8197662B1 (en) | Deposit morphology of electroplated copper | |
JP3898013B2 (ja) | 銅メッキ用電解液およびこれを用いた半導体素子の銅配線用電気メッキ方法 | |
US7989347B2 (en) | Process for filling recessed features in a dielectric substrate | |
JP2001003191A (ja) | 電解銅メッキ溶液 | |
WO2008049019A2 (en) | Copper deposition for filling features in manufacture of microelectronic devices | |
KR102266305B1 (ko) | 마이크로전자장치에서의 구리 전착 | |
KR20080100223A (ko) | 마이크로 전자공학에서의 구리 전착 | |
EP1479793A2 (en) | Plating method | |
US6333120B1 (en) | Method for controlling the texture and microstructure of plated copper and plated structure | |
JP5039923B2 (ja) | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 | |
JP5419793B2 (ja) | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 | |
EP1477588A1 (en) | Copper Electroplating composition for wafers | |
JP4551206B2 (ja) | 集積回路チップ上の電気めっき相互接続構造 | |
US20020090484A1 (en) | Plating bath | |
KR20020029933A (ko) | 구리의 갈바니 증착을 위한 아연도금액 | |
CN1181530C (zh) | 集成电路芯片上的电镀互连结构 | |
US7227265B2 (en) | Electroplated copper interconnection structure, process for making and electroplating bath | |
US20020079232A1 (en) | Seed layer deposition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120104 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120112 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120402 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120508 |
|
RD14 | Notification of resignation of power of sub attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7434 Effective date: 20120508 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120522 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150720 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |