H - Electricity – 01 – L
Patent
H - Electricity
01
L
H01L 21/288 (2006.01) C25D 3/38 (2006.01) C25D 7/12 (2006.01) H01L 21/48 (2006.01) H01L 21/768 (2006.01) H01L 23/538 (2006.01)
Patent
CA 2385468
The acid copper sulfate solutions used for electroplating copper circuitry in trenches and vias in IC dielectric material in the Damascene process are replaced with a type of plating system based on the use of highly complexing anions (e.g., pyrophos- phate, cyanide, sulfamate, etc.) to provide an inherently high overvoltage that effectively suppresses runaway copper deposition. Such systems, requiring only one easily-controlled organic additive species to provide outstanding leveling, are more efficaceous for bottom-up filling of Damascene trenches and vias than acid copper sulfate baths, which require a minimum of two organic additive species. The highly complexed baths produce fine-grained copper deposits that are typically much harder than large-grained acid sulfate copper deposits, and which exhibit stable mechanical properties that do not change with time, thereby minimizing "dishing" and giving more consistent CMP results. The mechanical properties and texture of the fine-grained deposits are also much less sub- strate dependent, which minimizes the effects of variations and flaws in the barrier and seed layers. The resistivity of pyrophosphate and annealed acid sulfate copper deposits are approximately equivalent.
Les solutions de sulfate de cuivre acides utilisées pour électodéposer un circuit de cuivre en tranchées et en trous d'interconnexion dans des matériaux diélectriques de circuits intégrés lors du processus de damasquinage sont remplacées par un système de dépôt fondé sur l'utilisation d'une haute complexion d'anions (par exemple pyrophosphate, cyanure, sulfamate etc.) de façon à obtenir intrinsèquement une forte surtension qui supprime efficacement les résidus de cuivre. Ces systèmes qui ne nécessitent que des types d'additifs organiques facilement maîtrisés pour obtenir un pouvoir nivelant exceptionnel, sont plus efficaces pour le remplissage des tranchées et des trous de connexion du damasquinage de la base vers le haut que les bains de sulfate de cuivre acides, qui nécessitent un minimum de deux types d'additifs organiques. Ces bains hautement complexés produisent des dépôts de cuivre à grain fin qui sont habituellement beaucoup plus durs que les dépôts de sulfate de cuivre acides à gros grain, et qui présentent des propriétés mécaniques stables qui ne varient pas dans le temps, permettant ainsi de minimiser la </= cambrure >/= et de donner des résultats spectrométriques plus convergents. Ces propriétés mécaniques et cette texture des dépôts à grain fin dépendent également moins du substrat, ce qui minimise les effets des variations et des dartres dans les couches de protection et de germe. La résistivité des dépôts de sulfate de cuivre recuit acides pyrophosphatés est approximativement équivalente.
Brongo Maureen
Dornisch Dieter
Tench D. Morgan
White John T.
Innovative Technology Licensing Llc
Oyen Wiggs Green & Mutala Llp
Rockwell Scientific Licensing Llc.
LandOfFree
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