TWI316976B - Defect reduction in electrodeposited copper for semiconductor applications - Google Patents

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TWI316976B TW092104308A TW92104308A TWI316976B TW I316976 B TWI316976 B TW I316976B TW 092104308 A TW092104308 A TW 092104308A TW 92104308 A TW92104308 A TW 92104308A TW I316976 B TWI316976 B TW I316976B
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Description

1316976 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於半導體積體電路（1C)裝置的製造之石夕 晶圓的電解銅金屬化的方法，成分以及添加劑。 ‘ I» 【先前技術】 製造有高電路速度、高封裝密度及低功率浪費的半導 體1C裝置，如電腦晶片，要求在超大型積體及大型積體 鲁 結構上特徵尺寸向下縮小。更小晶片尺寸及漸增的電路密 度的傾向需要互接特徵最小化，但其因爲增加互接電阻及 有關如電致遷移的可靠度的關係嚴重地使結構的整個效能 不利。 傳統上，此結構已將鋁及鋁合金用作以二氧化矽當作 電介質金屬在矽晶圓上金屬化。通常，開口係在金屬化後 以孔及槽的形狀在電介質中形成以形成互接。漸增的最小 化正減少開口至次微米大小（如，0.5微米且更小）。 φ 爲達成裝置進一步的最小化，已導入銅取代鋁當作在 晶片上形成連接線及互接之金屬。銅金屬化係在形成互接 後形成。銅有較鋁低的阻抗所以同阻抗的銅線厚度可較鋁 * 線薄。因此，以銅爲基礎的互接在此裝置的製造上象徵未 ‘ 來趨勢。 銅可由電鍍（如無電及電解），噴鍍，電漿氣相沈積 (PVD )，及化學氣相沈積（CVD )而沈積於基板上。一 般認爲電化沈積是將銅用至該裝置的最佳方法，因爲它可 -6- 1316976 (2) 提供高沈積率及低工具花費。然而，電鍍法必需符合半導 體工業迫切的需要。例如，銅沈積必需是均勻且能夠完美 無瑕地塡入裝置中極小的溝及孔。電鍍處理也必需能夠被 " 控制以使製程變化達最小。自酸銅鍍浴的銅沈積在電子工 - 業中被認可當作將候選導至銅板積體電路裝置。 通常，銅電鍍包括使用能用盡的銅極或不溶的陽極藉 由電解作用將銅層沈積於表面上。 φ 不管用以沈積銅於基板表面上的方法爲何，雜質可能 與銅共沈積且有其它形態缺陷導入。在1C製造中，重要 的是在電解液中不呈現雜質粒子，但雜質也許由在電鍍作 業期間形成的陽極沈澱物所產生。 不利地影響經沈積銅的導電性的其它微小缺陷係源自 內部空洞以及歸因於經沈積銅自包括孔及溝等特徵 (features)的壁的分離之空洞。 • 【發明內容】 所以，本發明的目的是提供一種電鍍銅以塡充積體電 路裝置的次微米特徵有更少缺陷及經改進的表面形態之方 ' 法及成分。 ^ 所以，簡言之，本發明是針對電鍍銅沈積物於具有次 微米大小特徵的半導體積體電路裝置基板上。該方法包括 將基板浸入包括離子銅及有效量的缺陷減少劑的電鍍浴中 ;以及自該鍍浴電鏟銅沈積物於基板上以塡充次微米大小 的凹凸。自高塡充的突出缺陷的發生，表面粗糙度，及由 -7 - 1316976 (3) 於不均勻長晶的空洞被減少，且改進了遍佈晶圓的巨觀平 坦性(macro-scale planarity)。 在另一觀點，本發明是針對製備電鍍銅沈積物於具有 次微米大小特徵的半導體積體電路裝置上之銅電鍍浴的濃 縮液。該濃縮液有減少自高塡充的突出缺陷的發生、表面 粗糙度、及由於不均勻長晶的空洞、且改進遍佈晶圓的巨 觀平坦性之缺陷減少劑。 【實施方式】 根據本發明，一種化合物被倂入有減少微小缺陷的形 成的效果之電鍍浴。經沈積銅的某些缺陷可能由於銅結晶 區域性不均勻的長晶而發生。申請人相信，沈積後形成的 其它缺陷可歸因於沈積物的長晶及再結晶。特別是，有源 自長晶之體積改變，此體積改變產生應力導致的缺陷。這 些體積改變也引起沈積物自構成缺陷的孔及溝壁的分離的 程度。而且隨著消除晶粒邊界，再結晶造成自發性內部空 洞。 高塡充指在特徵內快速自下而上的沈積，且由抑制劑 (suppressor)及加速劑構成的兩添加劑系統建立。通常由兩 部分系統建立的自下而上塡充有在特徵上形成凸塊或突出 表面缺陷的趨勢。本發明包括抑制此類缺陷形成的第三構 成要素。此抑制的機制是以藉由在經加速成長率的地區更 強力的壓制沈積物而達成的整平爲基礎。 不是所有有此整平壓制能力的試劑都能減少在此所述 -8- 1316976 (4) 的多類缺陷。某些類別的化合物在此已被鑑定以減 缺陷。 也已注意到加到電鍍浴的這些整平化合物有藉 1 ，或至少減緩，沈積物的再結晶的速率而降低空洞 . 。本發明的缺陷減少劑成分是脂肪族多胺或聚合氮 。在任一例中，它是選擇自可溶於銅電鍍浴，在電 下保持它們的功能性，且在電解狀況下不產生有害 g品，至少不是立即也不是隨後馬上，這樣的化合物 適合的缺陷減少劑的一範例是苯甲氯及經乙基 亞胺（來自紐約，Rensselear的 BASF公司在 Lupasol SC 61B下可得）的反應產物。 進一步適合的缺陷減少劑是1 -氯甲基萘及羥乙 乙亞胺（來自紐約，Rensselear的BASF公司在 Lupasol SC 61B下可得）的反應產物。聚乙嫌基口比 們的四級鹽，以及聚乙烯基咪唑及它們的鹽也適合 ^ 如上述，本發明的缺陷減少劑有藉由抑制’或 緩，沈積物的再結晶的速率而降低空洞的效果。退 ，且甚至缺乏特定經提升的溫度退火操作中’經沈 ' 各個晶粒有再結晶並成長的趨勢。圖1示例此長晶 - 電鍍沈積的橫截面而不用本發明的缺陷減少劑中可 的晶粒。如在圖2，3及4中可見，漸增本發明的缺 劑的添加劑量減緩大晶粒的形成。這些圖形的沈積 浴中分別是以本發明的缺陷減少劑的1.5 ml/L ’ 2.0 及5.0 ml/L做的。由減緩再結晶及長晶率’相信內 少多類 由抑制 的效果 雜環類 解狀況 的副產 〇 聚伸乙 霜標名 基聚伸 商標名 陡及它 0 至少減 火之後 積銅的 ，在經 見到大 陷減少 物在鏟 ml/L， 應力在 1316976 (5) 再結晶及長晶期間被減少，該應力有顯示它們自己當作內 部空洞的趨勢。因此，減少整個內部空洞。 本發明的缺陷減少劑的觀點是，相較在不用減少劑同 樣條件下做的沈積物的氯化物含量增加銅沈積物的整個氯 化物含量。使用本發明減少劑的沈積物的整個氯化物含量 是，例如，至少大約2.0 X 1019個原子/cm3。在不同的實施 例中，如相較在不用減少劑同樣條件下做的沈積物的氯化 物含量是小於大約1.5 X 10"個原子/cm3，使用本發明減少 劑的沈積物的整個氯化物含量是，例如，至少大約4.0 X 1019個原子/cm3。在一實施例中，沈積物的整個氯化物含 量是在大約4.0 X 1019個原子/cm3及大約25 X 1019個原子 /cm3之間。在另一實施例中，經提升的氯化物含量是大於 大約1 X 1019個原子/cm3，它在不用減少劑相同條件下大於 比較的沈積物。實驗結果展現包括2.0 ml/L的缺陷減少劑 在電鍍浴中將氯化物含量自不用減少劑的0.34 X 1019個原 子/cm3增加到用減少劑的5.18 X 1019個原子/cm3。在用不同 鍍浴成分的其它鍍浴及不同沈積參數中，包括2.0 ml/L的 缺陷減少劑在鍍浴中將氯化物含量自不用減少劑的1.07 X 1019個原子/cm3增加到用減少劑的18.0 X 1019個原子/cm3， 以及自不用減少劑的0.17 X 1019個原子/cm3增加到用減少 劑的11.6 X 1019個原子/cm3。更在用不同鍍浴成分的其它 鍍浴及不同沈積參數中，在各別的實驗中包括1.0 ml/L的 缺陷減少劑在鍍浴中將氯化物含量自不用減少劑大約0.1 X 1019個原子/cm3增加到用減少劑的0.9 X 1〇19個原子/cm3. -10- 131*6976 (6) 1.0 x 1〇19 個原子/cm3，1_2 x 1019 個原子/cm3 以及 3.0 x 1〇19 個原子/cm3 ° 在另一觀點中，本發明的缺陷減少劑被觀測，相較於 ^ 在不用減少劑相同條件下做的沈積物’增加銅沈積物的整 - 個氮含量。使用本發明減少劑的沈積物的整個氮含量是’ 例如，至少大約1.0 X ίο18個原子/cm3。在一實施例中’沈 積物的整個氮含量是在大約1·〇 X 1〇18個原子/cm3及大約4·0 φ X 1018個原子/cm3之間。實驗結果展現包括2.0 ml/L的缺陷 減少劑在電鍍浴中將氮含量自不用減少劑的ο.〗3 x 1〇18個 原子/cm3增加到用減少劑的1.11 X 1〇18個原子/cm3。在用不 同鍍浴成分的其它鍍浴及不同沈積參數中’包括2.〇 ml/L 的缺陷減少劑在鑛浴中將氮含量自不用減少劑的〇·5 3 x 1018個原子/cm3增加到用減少劑的4.81 X 1018個原子/cm3, 以及自不用減少劑的0.21 X 1018個原子/cm3增加到用減少 劑的2.13 X 1018個原子/cm3。 B 本發明的缺陷減少劑也相信當與不用減少劑相同條件 下做的沈積物相比時，增加銅沈積物的整個硫含量。沈積 物的整個硫含量是，例如，至少大約3.0 X 1018個原子/cm3 _ 。在一實施例中，沈積物的整個硫含量是在大約3.0 X 1018 - 個原子/cm3及大約15.0 X 1018個原子/cm3之間。更在另一實 施例中，如較不用減少劑同樣條件下做的沈積物小於大約 1.0 X 1〇18個原子/cm3，沈積物的整個硫含量是至少大約1.5 X 1〇18個原子/cm3。實驗結果展現包括2.0 ml/L的缺陷減少 劑在電鍍浴中將硫含量自不用減少劑的0.38 X 1018個原子 -11 - 1316976 (7) /cm3增加到用減少劑的3·72 x 1018個原子/cm3。在用不同鍍 浴成分的其它鍍浴及不同沈積參數中，包括2.0 ml/L的缺 陷減少劑在鍍浴中將硫含量自不用減少劑的1.72 X 1018個 原子/cm3增加到用減少劑的13.2 X 1〇18個原子/cm3，以及自 不用減少劑的0.48 X 1018個原子/cm3增加到用減少劑的8.12 X 1〇18個原子/cm3。在用不同鍍浴成分的其它鍍浴及不同 沈積參數中，包括1.0 ml/L的缺陷減少劑在鍍浴中將硫化 物含量自不用減少劑大約0.8 X 1〇18個原子/cm3增加到用減 少劑的 1.5 X 1018 個原子/cm3，2.5 X 1018 個原子/cm3，2.5 X 10“個原子/cm3以及2.5 X 1018個原子/cm3。 本發明的化合物有整平的優點。特別是，沈積金屬傾 向於遵循，且事實上放大，對應於基板上特徵高度的改變 ，如圖5-8所示。本發明的化合物有在沈積物上整平效果 ，如圖5-8所示，各圖的上序列示例不用缺陷減少劑及本 發明的整平劑在晶圓特徵上沈積物的表面擾動。相對的， 各圖的顯微照片的下序列示例較緩的擾動，由缺陷減少劑 更大的吸收而驅使的效應緩和這些位置的沈積。在那些由 於溝的出現而緩和的表面地形區域中，較多的銅被沈積於 此緩和的表面區域而非在不緩和的表面區域上。此產生較 不用缺陷減少劑電鍍相比較的整個沈積物表面有更平的整 個銅沈積物表面。由於此更平的沈積物，隨著該特徵以更 整平的方式塡充，整個沈積物的大小被減少。相當多的銅 被沈積於此緩和的表面區域而非在不緩和的表面區域上’ 以致於整個沈積物較不用缺陷減少劑電鍍的整個沈積物表 -12- 131.6976 (8) 面有更平的整個沈積物。所以，在待沈積的金屬量方面得 到節省以及，也許更明顯地，節省塡充特徵的沈積時間。 在沈積物的所有位置達成最小厚度的整個沈積厚度因此較 ^ 不用缺陷減少劑電鍍達成相同最小厚度所需的整個沈積物 - 薄。 此外，對於沈積而言，由於自銅種晶層相當高的阻抗 (種晶層將電流自邊緣帶至晶圓中心），銅沈積物在邊緣上 φ較厚。由使用缺陷減少劑，改進了基板表面上經沈積銅的 分佈。在一實施例中，沈積厚度大約是1微米，且該厚度 遍佈沈積物各處變化不超過0.1微米，沈積厚度係自最厚 點的沈積物的上表面測量到基板表面。 此整平效果進一步重大的優點是在後置沈積操作上必 需移除的材料更少。例如，化學機械拋光（CMP )被用以 揭露下層的特徵。本發明更平的沈積物對應於減少必需被 沈積的金屬量，所以導致更少的藉由CMP移除。減少廢 •棄金屬量’且更重要地，減少CMP操作所需的時間。材 料移除操作也不劇烈，再加上減少持續期間，使材料移除 操作造成缺陷的傾向減少。 本發明的特性是減少所知的高電流密度邊緣效應。特 ' 別是’有在電流密度最高的基板的邊緣發生燃燒的傾向， 燃燒減損亮度且減少產量。本發明的整平劑及缺陷減少劑 減少此效應。 參考圖9’較佳的電鍍系統通常係顯示爲丨〇且被用作 電鍍銅於基板12上。電鍍系統10及方法的說明是關於使用 -13- (9) 1316976 不可溶性的陽極而電鍍矽晶圓，但那些熟知此技藝之人將 了解也可電鍍其它基板。 較佳的電鏟系統10包含保存銅電解液27且由適當的材 料如塑膠或其它對電解電鍍液反應遲鈍的材料之電鍍槽11 。尤其對晶圓電鏟，該槽最好是圓柱形。陰極1 2係水平地 置於槽1 1的較上部分且可是任何類型的基板如具有開口如 溝及孔的矽晶圓。晶圓基板1 2a典型地係覆與銅或其它金 屬的種晶層以起始電鍍於晶圓基板上。可藉由CVD，PVD 或其類似而施加銅種晶層。陽極13對於晶圓電鍍最好也是 圓形且係水平地置於槽1 1的較低部分以形成陽極1 3及陰極 1 2間的間隔。陽極1 3典型是可溶性陽極，但也可爲在處理 中不被消耗的不可溶性陽極。 陰極基板12及陽極13分別係由接線14及15電致連接至 整流器（電源供應器）1 6。直流或脈衝電流的陰極基板1 2 有淨負電荷以致於溶液中的銅離子在形成經電鍍銅金屬於 陰極表面12a上的陰極基板被減少。氧化反應發生在陽極 13。陰極12及陽極13被顯示水平地放置，但也可垂直地置 於槽1 1中。 電解液保存槽19包含銅電解液27，該銅電解液27 自保存槽19經由線路17a，濾器26及線路17b再循環至電鍍 槽11的入口 11a。電解液27，隨著它進入槽中，經由陽極 13的開口 13a移動且如由箭頭A所示向上移動至電鍍槽11 的出口 lib及lib’。陽極被定位在薄板31上。箭頭B顯示 電解液係自保存槽11經由出口 lib及lib’移入再循環轉移 -14- 1316976 (10) 線路18a及18b。出口 lib及lib’最好是接近陰極12的表面 12a的邊緣且出口更好是繞著電鍍槽的周圍之連續開口以 致電解液的流動撞在陰極表面上使其遍佈陰極表面是一致 * 的，且電解液溢出開口且被導至保存槽19作爲再循環。因 * 此電解液流經陽極1 3的開口 1 3 a且向上流經槽11且當它離 開槽11時撞在陰極12上。凸緣或薄板30固定陰極12在適當 位置。如在圖中所示，電解液僅接觸陽極13的較上側及陰 φ極12的較下側。出口電解液被再循環至保存槽19。在電鍍 系統將陰極基板12電鍍一層銅的操作期間，電解液27最好 是連續地經由保存槽19及電鑛槽11再循環。此在系統中形 成實質上均勻的電解液成分且有助於基板電鍍的整個有效 性。 銅電鍍浴也許根據待被電鍍的基板及想要的類型銅沈 積物而廣泛地變化。酸浴較佳且示範銅電鍍浴因爲它展示 有效性而有大約15至19 g/Ι的銅離子濃度及59至75 g/Ι的 鲁五水硫酸銅濃度。硫酸以大約150至225 g/Ι的量出現。氯 離子也許也以直到90 mg/1的水準而用在浴中。該鍍浴最 好包含有機添加劑系統如加速劑，抑制劑，及其它缺陷減 少劑。 * 在電鍍系統1 0的操作期間，當整流器1 6被加能量時’ 銅金屬被鍍在陰極基板12的表面12a上。可使用脈衝電流 ，直流電，反向周期性電流或其它適當的電流。電解液的 溫度可使用加熱/冷卻器22維持’藉此電解液27係自保存 槽19移出且流經線路23、加熱/冷卻器22且接著經由線路 -15- 1316976 . (11) 24再循環至保存槽19。 處理的選擇特性是如美國專利案號6,024,856說明，當 預定操作參數（條件）符合且新電解液在同時或移除之後 以實質上相同的量被加到該系統時，藉由自該系統移除一 ' 部分的電解液而控制電鍍系統。新電解液最好是含所有維 · 持電鍍浴及系統所需的材料之單一液體。加入/移除系統 維持具有加強電鍍效果如固定電鍍特性的穩定狀態固定電 鍍系統。用此系統及方法，電鍍浴達到浴成分實質上是穩 φ 定狀態値的穩定狀態。對於晶圚電鍍處理，電解液中銅濃 度最好被維持在大約3 g/Ι內，2 g/Ι尤佳且1 g/Ι或更低想 要的銅濃度更佳。用以做電解液的銅及包含溶液的銅最好 是硫酸銅。 現在參考圖10，其顯示另一電鍍系統10，電鍍系統10 除了不使用保存槽1 9以外是類似於圖9的電鍍系統。因此 ，電鍍槽11有由間隔分離的水平地放置之陰極12及陽極13 在其內。槽中的電解液27係經由槽循環且經由出口 18a及 鲁 18b移出。自槽的出口係經由線路17a，濾器26及線路17b 再循環至槽的入口在入口 11a進入槽11中。進入槽之電解 液的流動係由箭頭A顯示且電解液流至出口 lib及1 lb’通 ^ 過陰極12如箭頭B所示。陽極13有中心開口 13a。 · 當到達預定操作參數時，自該設備經由線路29將電解 液27移入槽或容器21且槽20中含溶液的銅係經由線路28饋 入出口線路18a。加熱器或冷卻器22係在線路18a中如示地 使用。 -16- 1316976 (12) 本發明也許係使用多種銅鍍浴而實現。電解液鍍浴包 括酸性鍍浴及鹼性鍍浴。各種銅電鑛浴係在由F. A. Lowenheim，John Reily & Sons 公司，1974年，名爲現代 • 電鍍的書第1 83 -203頁中說明。示範鍍浴包括氟硼酸銅， - 焦磷酸銅，氰化銅，磷酸銅以及其它銅金屬錯合物如硫酸 甲烷且較佳的銅電鑛浴在酸性溶液中包含硫酸銅。銅及酸 的濃度也許在廣泛的限制上變化。對於銅或銅離子，構成 鲁成分通常根據酸濃度自10 g/L的等級變化至50g/L的等級 ，且甚至到飽和。例如，在一實施例中，銅離子濃度大約 是17 g/L，其中H2S〇4濃度大約是180 g/L。在另一實施例 中’ Cu濃度大約是1 〇 g/L。酸性溶液典型是量直到大約 3 00 g/Ι的硫酸。氯離子也許以直到大約200 mg/1的水準用 在鍍浴中。 各種添加劑典型是用在鍍浴中以提供想要的表面完成 鍍銅金屬。通常超過一種添加劑被使用，各添加劑形成想 隹要的功用。添加劑通常用以開始由下至上塡充互接特徵以 及改進鍍金屬外表（亮度），結構及物理特性如電致導電 性。特別的添加劑（通常是有機添加劑）被用作晶粒修飾 ’樹狀長晶的抑制以及改進覆蓋及均鍍能力（ covering ‘ and throwing power )。典型用在電鍍的添加劑係在包括如 上述的現代電鍍的一些參考中討論。特別想要的添加劑系 統使用芳香族或脂肪族四級胺，聚硫化物化合物，聚亞胺 以及聚醚的混合物。其它添加劑包括類金屬，如硒，碲及 硫化合物。 -17- 1316976 (13) 電解條件如電流濃度’所用的電壓’電流密度’及電 解液溫度基本上是與習知的鍍銅法相同。例如’鍍浴溫度 典型大約是室溫如大約20-27 ° C’但也可提升直到40° C 或更高的溫度。電流密度典型大約是直到1〇〇安培每平方 英尺（ASF)，典型大約2至40ASF。最好使用陽極對陰極 大約1 : 1的比例，但此也許也自大約1 : 4廣泛地變化到4 :1。該處理也可使用由攪動或最好由循環再循環電解液 經由槽的循環流動供應之電鍍槽中的混合物。在如圖所示 的較佳設備中，經由電鍍槽的流動以小於大約1分鐘典型 小於3 0秒，如1 〇 - 2 0秒的槽中提供電解液的停留時間。 前面僅是關於已僅提供作爲示例的有限實施例。本發 明的範圍意欲由所附申請專利範圍定義且在不違背本發明 的範圍下而可對以上實施例做修改。 【圖式簡單說明】 圖1-4是缺陷減少劑量自0 ml/L至1.5 ml/L增加到2.0 ml/L至5.0 ml/L的銅沈積物的四個橫截面的50,000X顯微 照片。 圖5及6是在沈積期間以連續時間間隔攝得的銅沈積物 的橫截面的1 20,000X顯微照片。 圖7及8是在沈積期間以連續時間間隔攝得的銅沈積物 的橫截面的25,000X顯微照片。 圖9及10是實行本發明的方法之另一電鍍系統的槪要 表述。 [符號說明] -18- 1316976
(14) 10 電鍍系統 11 電鍍槽 11a 入口 lib 出口 lib’ 出口 12 基板 12a 晶圓基板 13 陽極 13a 開口 14 接線 15 接線 16 整流器 17a 線路 17b 線路 18a 再循環轉移線路 18b 再循環轉移線路 19 電解液保存槽 21 容器 22 加熱/冷卻器 23 線路 26 濾器 27 銅電解液 27 銅電解液 28 線路 29 線路 30 薄板 -19- 1316976 (15) 3 1 薄板
-20-

Claims (1)

1316976 (16) 拾、申請專利範圍 1. 一種電鍍銅沈積物於具有包括次微米大小特徵 (features)的電致互接特徵之半導體積體電路裝置基板上 ' 以致於表面有次微米大小凹凸在其中之方法，該方法包含 將半導體積體電路裝置基板浸入包括離子銅、抑制劑 、加速劑、及有效量的缺陷減少劑的電鍍浴中；以及 φ 自該鍍浴電鍍銅沈積物於半導體積體電路裝置基板上 以藉由快速自下而上沈積於凹凸內而高塡充次微米大小的 凹凸，藉此自高塡充的突出缺陷的發生，表面粗糙度，及 由於不均勻長晶的空洞被減少，且改進了遍佈半導體積體 電路裝置基板的巨觀平坦性； 其中缺陷減少劑係選自由以下所構成之群組：a )苯 甲氯及羥乙基聚伸乙亞胺的反應產物、b)苯甲氯及聚伸 乙亞胺的反應產物、及c) 1-氯甲基萘及羥乙基聚伸乙亞 φ胺的反應產物。 2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中沈積物有大約1 微米且遍佈沈積物各處變化大約不超過0.2微米的沈積厚 * 度，沈積厚度係自最厚點的沈積物的上表面測量到基板表 • 面。 3. 如申請專利範圍第1項的方法，包含藉由化學及機 械作用移除一部分銅沈積物以產生整平的基板，其中待移 移的銅沈積物量小於以不用該缺陷減少劑電鍍的比較基板 藉由化學及機械作用以產生整平的基板而必需移除的銅沈 -21 - 1316976 (17) 積物量。 4.如申請專利範圍第1、2或3項的方法，其中缺陷減 少劑是苯甲氯及羥乙基聚伸乙亞胺的反應產物。 5 ·如申請專利範圍第1、2或3項的方法，其中缺陷減 少劑是苯甲氯及聚伸乙亞胺的反應產物。 6 ·如申請專利範圍第1、2或3項的方法，其中缺陷減 少劑是1 -氯甲基萘及羥乙基聚伸乙亞胺的反應產物。 7. —種電鍍銅沈積物於具有包括次微米大小特徵的電 致互接特徵之半導體積體電路裝置基板上以致於表面有次 微米大小凹凸在其中之方法，該方法包含： 將基板浸入包括離子銅、抑制劑、加速劑、及有效量 的缺陷減少劑的電鍍浴中，該缺陷減少劑減少銅沈積物的 長晶及再結晶速率，藉此減少銅沈積物內的內部空洞的形 成；以及 自該鍍浴電鍍銅沈積物於基板上以藉由快速自下而上 沈積於凹凸內而高塡充次微米大小的凹凸’該沈積隨後以 經減少的速率經歷再結晶及長晶且因此減少內部空洞的濃 度； 其中缺陷減少劑係選自由以下所構成之群組：a )苯 甲氯及羥乙基聚伸乙亞胺的反應產物、b)苯甲氯及聚伸 乙亞胺的反應產物、及c) 1-氯甲基萘及羥乙基聚伸乙亞 胺的反應產物。 8 ·如申請專利範圍第7項的方法’其中缺陷減少劑是 苯甲氯及羥乙基聚伸乙亞胺的反應產物。 -22- 1316976 (18) 9. 如申請專利範圍第7項的方法，其中缺陷減少劑是 苯甲氯及聚伸乙亞胺的反應產物。 10. 如申請專利範圍第7項的方法，其中缺陷減少劑是 ' 1-氯甲基萘及羥乙基聚伸乙亞胺的反應產物。 . 11. 一種電鍍銅沈積物於具有包括次微米大小特徵的 電致互接特徵之半導體積體電路裝置基板上以致於表面有 次微米大小凹凸在其中之方法，該方法包含： φ 將基板浸入包括離子銅、抑制劑、加速劑、及有效量 的缺陷減少劑的電鍍浴中，該缺陷減少劑導致較在相同條 件下但不用缺陷減少劑做的沈積物具有經提升的氯化物含 量的銅沈積物；以及 自該鏟浴電鍍銅沈積物於基板上以高塡充次微米大小 的凹凸，該沈積有該經提升的氯化物含量； 其中缺陷減少劑係選自由以下所構成之群組：a )苯 甲氯及羥乙基聚伸乙亞胺的反應產物、b)苯甲氯及聚伸 鲁乙亞胺的反應產物、及c) 1-氯甲基萘及羥乙基聚伸乙亞 胺的反應產物’其中沈積物中經提升的氯化物含量至少大 約是2.0 X 1019個原子/cm3。 1 2 如申請專利範圍第1 1項的方法，其中沈積物中經 • 提升的氯化物含量至少大約是4.0 X 1019個原子/cm3。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項的方法，其中沈積物較在 相同條件下但不用缺陷減少劑做的該沈積物有經提升的氮 含量。 1 4.如申請專利範圍第1 3項的方法，其中沈積物中經 -23- 1316976 (19) 提升的氮含量至少大約是1.0 χ ΙΟ18個原子/cm3。 1 5 ·如申請專利範圍第1 1項的方法，其中沈積物較在 相同條件下但不用缺陷減少劑做的該沈積物有經提升的硫 含量。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項的方法，其中沈積物中經 提升的硫含量至少大約是3.0 χ 1018個原子/ cm3。 17.—種濃縮液，係用於製備將銅沈積物電鏟於具有 包括次微米大小特徵的電致互接特徵之半導體積體電路裝 置基板上以致於表面有次微米大小凹凸在其中之銅電鍍浴 ，該濃縮液包含銅離子、抑制劑、加速劑、及缺陷減少劑 : ，該缺陷減少劑減少自高塡充的突出缺陷的發生，表面粗 -糙度，及由於不均句長晶的空洞，且改進了遍佈晶圓的巨 觀平坦性； 其中缺陷減少劑係選自由以下所構成之群組：a )苯 甲氯及羥乙基聚伸乙亞胺的反應產物、b)苯甲氯及聚伸 乙亞胺的反應產物、及c) 1-氯甲基萘及羥乙基聚伸乙亞 胺的反應產物。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項的濃縮液，其中缺陷減少 劑是苯甲氯及羥乙基聚伸乙亞胺的反應產物。 1 9 .如申請專利範圍第1 7項的濃縮液，其中缺陷減少 劑是苯甲氯及聚伸乙亞胺的反應產物。 2 0 .如申請專利範圍第1 7項的濃縮液，其中缺陷減少 劑是1-氯甲基萘及羥乙基聚伸乙亞胺的反應產物。 J316976 陸、（一）、本案指定代表圖為：第4圖 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 益
柒、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式： 益
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