JPH1197391A - 半導体ウエハー配線電解メッキ方法 - Google Patents
半導体ウエハー配線電解メッキ方法Info
- Publication number
- JPH1197391A JPH1197391A JP26933797A JP26933797A JPH1197391A JP H1197391 A JPH1197391 A JP H1197391A JP 26933797 A JP26933797 A JP 26933797A JP 26933797 A JP26933797 A JP 26933797A JP H1197391 A JPH1197391 A JP H1197391A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor wafer
- wiring
- electrolytic plating
- plating
- electroplating
- 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.)
- Pending
Links
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 45
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 229910003556 H2 SO4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- -1 chlorine ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 反応種の拡散層を薄くでき、微細な配線溝や
微細な配線穴に埋め込みメッキが可能で、且つスループ
ットの向上、膜物性の劣化及び膜特性の劣化を防止でき
る半導体ウエハー配線電解メッキ方法を提供すること。 【解決手段】 半導体ウエハーＷ面に形成された幅１．
０μｍ以下、アスペクトレシオ（ＡＲ）０．１〜５０の
形状からなる配線溝Ｇ及び又は配線穴ＧにＣｕ（銅）の
埋め込み配線を電解メッキで形成する半導体ウエハー配
線電解メッキ方法において、電解メッキの電解電流にパ
ルス電流を用い、該パルス電流はそのピーク電流密度が
０．０１〜８０．０Ａ／ｄｍ2、パルスデューティ比が
０．００９〜０．９９９で、電解メッキ液はＣｕ2+濃度
が０．０００１〜０．８ｍｏｌ／ｌの電解メッキ液であ
り、該電解メッキ液は添加剤を含まない、ＣｕＳＯ4・
５Ｈ2ＯとＨ2ＳＯ4の水溶液である。
微細な配線穴に埋め込みメッキが可能で、且つスループ
ットの向上、膜物性の劣化及び膜特性の劣化を防止でき
る半導体ウエハー配線電解メッキ方法を提供すること。 【解決手段】 半導体ウエハーＷ面に形成された幅１．
０μｍ以下、アスペクトレシオ（ＡＲ）０．１〜５０の
形状からなる配線溝Ｇ及び又は配線穴ＧにＣｕ（銅）の
埋め込み配線を電解メッキで形成する半導体ウエハー配
線電解メッキ方法において、電解メッキの電解電流にパ
ルス電流を用い、該パルス電流はそのピーク電流密度が
０．０１〜８０．０Ａ／ｄｍ2、パルスデューティ比が
０．００９〜０．９９９で、電解メッキ液はＣｕ2+濃度
が０．０００１〜０．８ｍｏｌ／ｌの電解メッキ液であ
り、該電解メッキ液は添加剤を含まない、ＣｕＳＯ4・
５Ｈ2ＯとＨ2ＳＯ4の水溶液である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハー面に
形成された微細な配線溝や微細な配線穴に埋め込み配線
を電解メッキで形成する半導体ウエハー配線電解メッキ
方法に関するものである。
形成された微細な配線溝や微細な配線穴に埋め込み配線
を電解メッキで形成する半導体ウエハー配線電解メッキ
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記のように半導体ウエハー面に
形成された微細な配線溝や微細な配線穴に埋め込み配線
を電解メッキで形成する方法には、直流電解電流を連続
的に供給して連続してメッキを行うＤＣ電解メッキ法、
メッキとエッチングを繰り返しながらメッキを行うＰＲ
（ペリオディック）電解メッキ法が採用されている。
形成された微細な配線溝や微細な配線穴に埋め込み配線
を電解メッキで形成する方法には、直流電解電流を連続
的に供給して連続してメッキを行うＤＣ電解メッキ法、
メッキとエッチングを繰り返しながらメッキを行うＰＲ
（ペリオディック）電解メッキ法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記連続してメッキを
行うＤＣ電解メッキ法においては、メッキ槽内のメッキ
反応域（固液界面）で形成される反応種（ここではＣｕ
2+）の拡散層Ｄの厚さ寸法Ｂが、図１（ａ）に示すよう
に、Ｃｕ埋め込み配線サイズ（配線溝Ｇの深さ寸法）Ａ
より大きくなり、埋め込み電解メッキが不可能になると
いう問題があった。
行うＤＣ電解メッキ法においては、メッキ槽内のメッキ
反応域（固液界面）で形成される反応種（ここではＣｕ
2+）の拡散層Ｄの厚さ寸法Ｂが、図１（ａ）に示すよう
に、Ｃｕ埋め込み配線サイズ（配線溝Ｇの深さ寸法）Ａ
より大きくなり、埋め込み電解メッキが不可能になると
いう問題があった。
【０００４】また、メッキとエッチングを繰り返しなが
らメッキを行うＰＲ電解メッキ法においては、メッキと
エッチングを繰り返すので、メッキのレートが下がり、
スリープットが悪いという問題がある。更に、エッチン
グ時に反応環境がアノード化（＋電場化）するので、メ
ッキ液のアニオン種（例えば、ＳＯ4 2-）がメッキ膜に
吸着され、膜物性が劣化するという問題もあった。
らメッキを行うＰＲ電解メッキ法においては、メッキと
エッチングを繰り返すので、メッキのレートが下がり、
スリープットが悪いという問題がある。更に、エッチン
グ時に反応環境がアノード化（＋電場化）するので、メ
ッキ液のアニオン種（例えば、ＳＯ4 2-）がメッキ膜に
吸着され、膜物性が劣化するという問題もあった。
【０００５】更に、上記ＤＣ電解メッキ法やＰＲ電解メ
ッキ法ではメッキ膜の平滑化、微細結晶化のために有機
高分子からる添加剤の併用が必須であり、メッキ膜中に
Ｃ（炭素）元素が取り込まれ配線材としての膜特性が劣
化するという問題があった。
ッキ法ではメッキ膜の平滑化、微細結晶化のために有機
高分子からる添加剤の併用が必須であり、メッキ膜中に
Ｃ（炭素）元素が取り込まれ配線材としての膜特性が劣
化するという問題があった。
【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、反応種の拡散層を薄くでき、微細な配線溝や微細な
配線穴に埋め込みメッキが可能で、且つスループットの
向上、膜物性の劣化及び膜特性の劣化を防止できる半導
体ウエハー配線電解メッキ方法を提供することを目的と
する。
で、反応種の拡散層を薄くでき、微細な配線溝や微細な
配線穴に埋め込みメッキが可能で、且つスループットの
向上、膜物性の劣化及び膜特性の劣化を防止できる半導
体ウエハー配線電解メッキ方法を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、半導体ウエハー面に形成され
た幅１．０μｍ以下、アスペクトレシオ（ＡＲ）０．１
〜５０の形状からなる配線溝及び又は配線穴にＣｕ
（銅）の埋め込み配線を電解メッキで形成する半導体ウ
エハー配線電解メッキ方法において、電解メッキの電解
電流にパルス電流を用い、該パルス電流はそのピーク電
流密度が０．０１〜８０．０Ａ／ｄｍ2、パルスデュー
ティ比が０．００９〜０．９９９であることを特徴とす
る。
請求項１に記載の発明は、半導体ウエハー面に形成され
た幅１．０μｍ以下、アスペクトレシオ（ＡＲ）０．１
〜５０の形状からなる配線溝及び又は配線穴にＣｕ
（銅）の埋め込み配線を電解メッキで形成する半導体ウ
エハー配線電解メッキ方法において、電解メッキの電解
電流にパルス電流を用い、該パルス電流はそのピーク電
流密度が０．０１〜８０．０Ａ／ｄｍ2、パルスデュー
ティ比が０．００９〜０．９９９であることを特徴とす
る。
【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の半導体ウエハー配線電解メッキ方法において、
電解メッキに用いる電解メッキ液はＣｕ2+濃度が０．０
００１〜０．８ｍｏｌ／ｌの電解メッキ液であることを
特徴とする。
に記載の半導体ウエハー配線電解メッキ方法において、
電解メッキに用いる電解メッキ液はＣｕ2+濃度が０．０
００１〜０．８ｍｏｌ／ｌの電解メッキ液であることを
特徴とする。
【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の半導体ウエハー配線電解メッキ方法にお
いて、電解メッキ液は添加剤を含まない、ＣｕＳＯ4・
５Ｈ2ＯとＨ2ＳＯ4の水溶液であることを特徴とする。
又は２に記載の半導体ウエハー配線電解メッキ方法にお
いて、電解メッキ液は添加剤を含まない、ＣｕＳＯ4・
５Ｈ2ＯとＨ2ＳＯ4の水溶液であることを特徴とする。
【００１０】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
乃至３のいずれか１つに記載の半導体ウエハー配線電解
メッキ方法を用いてメッキした後、該メッキされた半導
体ウエハー表面を化学機械研磨することにより、半導体
ウエハー面の微細溝及び／又は微細穴からなる配線部に
形成されたメッキ膜を残して該半導体ウエハー表面のメ
ッキ膜を除去することを特徴とする半導体ウエハー配線
電解メッキ方法にある。
乃至３のいずれか１つに記載の半導体ウエハー配線電解
メッキ方法を用いてメッキした後、該メッキされた半導
体ウエハー表面を化学機械研磨することにより、半導体
ウエハー面の微細溝及び／又は微細穴からなる配線部に
形成されたメッキ膜を残して該半導体ウエハー表面のメ
ッキ膜を除去することを特徴とする半導体ウエハー配線
電解メッキ方法にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を説
明する。図２は本発明の半導体ウエハー配線電解メッキ
方法を実施するメッキ装置の概略構成を示す図である。
本メッキ装置１０はメッキ槽１１を具備し、該メッキ槽
１１内に半導体ウエハーＷを保持するウエハーホルダー
１２とアノード電極１３が対向して配置されている。該
ウエハーホルダー１２に半導体ウエハーＷを保持するこ
とにより、該半導体ウエハーＷの上面とアノード電極１
３は対向する。
明する。図２は本発明の半導体ウエハー配線電解メッキ
方法を実施するメッキ装置の概略構成を示す図である。
本メッキ装置１０はメッキ槽１１を具備し、該メッキ槽
１１内に半導体ウエハーＷを保持するウエハーホルダー
１２とアノード電極１３が対向して配置されている。該
ウエハーホルダー１２に半導体ウエハーＷを保持するこ
とにより、該半導体ウエハーＷの上面とアノード電極１
３は対向する。
【００１２】１４は正のパルス電流を出力するパルス電
源であり、１５は例えばクーロンメータ等の電気量計で
ある。パルス電源１４の陽極はアノード電極１３に接続
され、陰極はウエハーホルダー１２に保持された半導体
ウエハーＷに接続される。また、メッキ槽１１内には電
解メッキ液Ｑが収容されている。該電解メッキ液Ｑは塩
素イオンや有機高分子等の添加剤を含まない、ＣｕＳＯ
4・５Ｈ2ＯとＨ2ＳＯ4からなる水溶液の電解メッキ液で
ある。
源であり、１５は例えばクーロンメータ等の電気量計で
ある。パルス電源１４の陽極はアノード電極１３に接続
され、陰極はウエハーホルダー１２に保持された半導体
ウエハーＷに接続される。また、メッキ槽１１内には電
解メッキ液Ｑが収容されている。該電解メッキ液Ｑは塩
素イオンや有機高分子等の添加剤を含まない、ＣｕＳＯ
4・５Ｈ2ＯとＨ2ＳＯ4からなる水溶液の電解メッキ液で
ある。
【００１３】また、半導体ウエハーＷの上面には幅１．
０μｍ以下、アスペクトレシオ（ＡＲ）０．１〜５０の
形状からなる微細な配線溝や微細な配線穴が形成されて
いる。
０μｍ以下、アスペクトレシオ（ＡＲ）０．１〜５０の
形状からなる微細な配線溝や微細な配線穴が形成されて
いる。
【００１４】上記構成のメッキ装置において、パルス電
源１４から図３に示すような、正のパルスＰを、アノー
ド電極１３に供給することにより、半導体ウエハーＷの
上面の配線溝や配線穴にＣｕメッキが埋め込み形成され
る。このようにパルスＰをアノード電極１３に供給する
ことにより、アノード電極１３と半導体ウエハーＷの間
に流れる電流は断続電流となり、メッキ反応域（固液界
面）で形成される反応種Ｃｕ2+の拡散層Ｄの厚さ寸法Ｂ
はＤＣ電解メッキ法やＰＲ電解メッキ法の場合に比較し
て小さくなり、パルスＰのデューティ比を適当に制御す
ることにより、図１（ｂ）に示すように、拡散層Ｄの厚
さ寸法Ｂを配線溝や配線穴Ｇの深さ寸法Ａより小さく
（Ｂ＜Ａ）することができる。
源１４から図３に示すような、正のパルスＰを、アノー
ド電極１３に供給することにより、半導体ウエハーＷの
上面の配線溝や配線穴にＣｕメッキが埋め込み形成され
る。このようにパルスＰをアノード電極１３に供給する
ことにより、アノード電極１３と半導体ウエハーＷの間
に流れる電流は断続電流となり、メッキ反応域（固液界
面）で形成される反応種Ｃｕ2+の拡散層Ｄの厚さ寸法Ｂ
はＤＣ電解メッキ法やＰＲ電解メッキ法の場合に比較し
て小さくなり、パルスＰのデューティ比を適当に制御す
ることにより、図１（ｂ）に示すように、拡散層Ｄの厚
さ寸法Ｂを配線溝や配線穴Ｇの深さ寸法Ａより小さく
（Ｂ＜Ａ）することができる。
【００１５】なお、図１（ａ）はＤＣ電解メッキ法やＰ
Ｒ電解メッキ法の場合の半導体ウエハーＷの面上に形成
される拡散層Ｄの状態を、図１（ｂ）は電解電流にパル
ス電流を用いた場合の半導体ウエハーＷの面上に形成さ
れる拡散層Ｄの状態をそれぞれ示す。
Ｒ電解メッキ法の場合の半導体ウエハーＷの面上に形成
される拡散層Ｄの状態を、図１（ｂ）は電解電流にパル
ス電流を用いた場合の半導体ウエハーＷの面上に形成さ
れる拡散層Ｄの状態をそれぞれ示す。
【００１６】図１（ｂ）に示すように、拡散層Ｄの厚さ
寸法Ｂを配線溝や配線穴Ｇの深さ寸法Ａより小さくする
ことができるので、反応種Ｃｕ2+の供給律速が配線溝や
配線穴Ｇの中で発生することがなく、緻密なメッキ膜が
配線溝や配線穴Ｇ内に均一に形成できる。
寸法Ｂを配線溝や配線穴Ｇの深さ寸法Ａより小さくする
ことができるので、反応種Ｃｕ2+の供給律速が配線溝や
配線穴Ｇの中で発生することがなく、緻密なメッキ膜が
配線溝や配線穴Ｇ内に均一に形成できる。
【００１７】ここで緻密なメッキ膜を形成できる適切な
パルス電解条件を図３を用いて説明すると、パルスＰの
ピーク電流密度Ｉｐは、 Ｉｐ＝０．０１〜８０．０Ａ／ｄｍ2 であり、パルスデューティ比θは、 θ＝Ｔｏｎ／Ｔ＝０．００９〜０．９９９ である。
パルス電解条件を図３を用いて説明すると、パルスＰの
ピーク電流密度Ｉｐは、 Ｉｐ＝０．０１〜８０．０Ａ／ｄｍ2 であり、パルスデューティ比θは、 θ＝Ｔｏｎ／Ｔ＝０．００９〜０．９９９ である。
【００１８】また、緻密なメッキ膜を形成できる適切な
Ｃｕ2+濃度は、０．０００１〜０．８ｍｏｌ／ｌの範囲
内である。
Ｃｕ2+濃度は、０．０００１〜０．８ｍｏｌ／ｌの範囲
内である。
【００１９】上記のように、電解メッキにパルス電流を
用いることにより、拡散層Ｄの厚さ寸法Ｂを配線溝や配
線穴Ｇの深さ寸法Ａより小さくできるから、幅が１．０
μｍ以下、アスペクトレシオ（ＡＲ）０．１〜５０の微
細な配線溝や微細な配線穴に埋め込みメッキが可能とな
る。また、ＰＲ電解メッキ法のように、メッキとエッチ
ングを繰り返さないので、メッキレートを下げることな
く電解メッキが可能となり、スループットが向上する。
用いることにより、拡散層Ｄの厚さ寸法Ｂを配線溝や配
線穴Ｇの深さ寸法Ａより小さくできるから、幅が１．０
μｍ以下、アスペクトレシオ（ＡＲ）０．１〜５０の微
細な配線溝や微細な配線穴に埋め込みメッキが可能とな
る。また、ＰＲ電解メッキ法のように、メッキとエッチ
ングを繰り返さないので、メッキレートを下げることな
く電解メッキが可能となり、スループットが向上する。
【００２０】また、ＰＲ電解メッキ法のようにエッチン
グ時に反応環境がアノード化されることがないので、メ
ッキ液中のＳＯ4 2-等のアニオン種がメッキ膜に吸着さ
れることなく、膜物性が劣化することはない。
グ時に反応環境がアノード化されることがないので、メ
ッキ液中のＳＯ4 2-等のアニオン種がメッキ膜に吸着さ
れることなく、膜物性が劣化することはない。
【００２１】また、ＤＣ電解メッキ法やＰＲ電解メッキ
法ではメッキ膜の平滑化、微細結晶化のために、電解メ
ッキ液に有機高分子の添加剤が必須となるが、ここでは
電解メッキ液Ｑに添加剤を含まないので、メッキ膜中に
Ｃ元素が取り込まれることなく、配線材としての膜特性
が劣化することがない。
法ではメッキ膜の平滑化、微細結晶化のために、電解メ
ッキ液に有機高分子の添加剤が必須となるが、ここでは
電解メッキ液Ｑに添加剤を含まないので、メッキ膜中に
Ｃ元素が取り込まれることなく、配線材としての膜特性
が劣化することがない。
【００２２】なお、図２に示すメッキ装置の概略構成は
本発明の半導体ウエハー配線電解メッキ方法を実施する
ための一例であり、本発明に用いるメッキ装置はこの構
成に限定されるものでないことは当然である。
本発明の半導体ウエハー配線電解メッキ方法を実施する
ための一例であり、本発明に用いるメッキ装置はこの構
成に限定されるものでないことは当然である。
【００２３】上記電解メッキ方法により、図４（ａ）に
示すように、半導体ウエハー１００の例えばＳｉＯ2絶
縁層１０２の面上に形成された微細溝１０３や微細穴
（コンタクトホール）１０１からなる配線部に同図
（ｂ）に示すように、電解メッキ層（膜）１０７を形成
する。その後化学機械研磨（ＣＭＰ）機を用いて同図
（ｃ）に示すように、配線部に形成された電解メッキ層
１０７を残して該半導体ウエハー１００表面の電解メッ
キ層１０７を除去する。これにより、微細溝１０３や微
細穴１０１からなる配線部にのみ電解メッキ層が形成さ
れることになる。なお、図６において、１０５バリア
層、１０４は導電体層である。
示すように、半導体ウエハー１００の例えばＳｉＯ2絶
縁層１０２の面上に形成された微細溝１０３や微細穴
（コンタクトホール）１０１からなる配線部に同図
（ｂ）に示すように、電解メッキ層（膜）１０７を形成
する。その後化学機械研磨（ＣＭＰ）機を用いて同図
（ｃ）に示すように、配線部に形成された電解メッキ層
１０７を残して該半導体ウエハー１００表面の電解メッ
キ層１０７を除去する。これにより、微細溝１０３や微
細穴１０１からなる配線部にのみ電解メッキ層が形成さ
れることになる。なお、図６において、１０５バリア
層、１０４は導電体層である。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本願各請求項に記載
の発明によれば、電解メッキにパルス電流を用い、該パ
ルス電流のピーク電流密度を０．０１〜８０．０Ａ／ｄ
ｍ2、パルスデューティ比を０．００９〜０．９９９と
するので、幅１．０μｍ以下、深さ１．０μｍ以下の形
状からなる微細な配線溝及び／又は微細な配線穴にＣｕ
の埋め込み配線を高いスループットで形成することがで
きる。
の発明によれば、電解メッキにパルス電流を用い、該パ
ルス電流のピーク電流密度を０．０１〜８０．０Ａ／ｄ
ｍ2、パルスデューティ比を０．００９〜０．９９９と
するので、幅１．０μｍ以下、深さ１．０μｍ以下の形
状からなる微細な配線溝及び／又は微細な配線穴にＣｕ
の埋め込み配線を高いスループットで形成することがで
きる。
【００２５】また、請求項３に記載の発明によれば、電
解メッキ液に添加剤を含まない、ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏと
Ｈ2ＳＯ4の水溶液を用いるので、メッキ膜中に不純物の
取り込みが少なく、配線材としての膜特性が向上する。
解メッキ液に添加剤を含まない、ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏと
Ｈ2ＳＯ4の水溶液を用いるので、メッキ膜中に不純物の
取り込みが少なく、配線材としての膜特性が向上する。
【図１】電解メッキ槽内のメッキ反応域（固液界面）で
形成される反応種の拡散層の状態を示す図で、同図
（ａ）はＤＣ又はＰＲ電解メッキ法による場合、同図
（ｂ）はパルス電解メッキ法による場合をそれぞれ示
す。
形成される反応種の拡散層の状態を示す図で、同図
（ａ）はＤＣ又はＰＲ電解メッキ法による場合、同図
（ｂ）はパルス電解メッキ法による場合をそれぞれ示
す。
【図２】本発明の半導体ウエハー配線電解メッキ方法を
実施するためのメッキ装置の一構成例を示す図である。
実施するためのメッキ装置の一構成例を示す図である。
【図３】本発明の半導体ウエハー配線電解メッキ方法に
用いるパルス電流の波形を示す図である。
用いるパルス電流の波形を示す図である。
【図４】本発明の半導体ウエハー配線電解メッキ方法を
用いて半導体ウエハー面上の配線部に配線メッキを形成
する工程を示す図である。
用いて半導体ウエハー面上の配線部に配線メッキを形成
する工程を示す図である。
１０ メッキ装置 １１ メッキ槽 １２ ウエハーホルダー １３ アノード電極 １４ パルス電源 １５ 電気量計
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体ウエハー面に形成された幅１．０
μｍ以下、アスペクトレシオ（ＡＲ）０．１〜５０の形
状からなる配線溝及び又は配線穴にＣｕ（銅）の埋め込
み配線を電解メッキで形成する半導体ウエハー配線電解
メッキ方法において、 前記電解メッキの電解電流にパルス電流を用い、該パル
ス電流はそのピーク電流密度が０．０１〜８０．０Ａ／
ｄｍ2、パルスデューティ比が０．００９〜０．９９９
であることを特徴とする半導体ウエハー配線電解メッキ
方法。 - 【請求項２】 前記電解メッキに用いる電解メッキ液は
Ｃｕ2+濃度が０．０００１〜０．８ｍｏｌ／ｌの電解メ
ッキ液であることを特徴とする請求項１に記載の半導体
ウエハー配線電解メッキ方法。 - 【請求項３】 前記電解メッキ液は添加剤を含まない、
ＣｕＳＯ4・５Ｈ2ＯとＨ2ＳＯ4の水溶液であることを特
徴とする請求項１又は２に記載の半導体ウエハー配線電
解メッキ方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３に記載のいずれか１つに
記載の半導体ウエハー配線電解メッキ方法を用いてメッ
キした後、該メッキされた半導体ウエハー表面を化学機
械研磨することにより、前記半導体ウエハー面の微細溝
及び／又は微細穴からなる配線部に形成されたメッキ膜
を残して該半導体ウエハー表面のメッキ膜を除去するこ
とを特徴とする半導体ウエハー配線電解メッキ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26933797A JPH1197391A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 半導体ウエハー配線電解メッキ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26933797A JPH1197391A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 半導体ウエハー配線電解メッキ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197391A true JPH1197391A (ja) | 1999-04-09 |
| JPH1197391A5 JPH1197391A5 (ja) | 2004-09-30 |
Family
ID=17470971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26933797A Pending JPH1197391A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | 半導体ウエハー配線電解メッキ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1197391A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11238704A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Ideya:Kk | 半導体基板の配線溝メッキ方法およびメッキ装置 |
| JP2000174025A (ja) * | 1998-12-02 | 2000-06-23 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | エレクトロマイグレ―ション抵抗力を有する微細構造及びその製造方法 |
| JP2000353675A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-12-19 | Motorola Inc | 半導体ウェハ上に銅層を形成する方法 |
| WO2001007687A1 (fr) * | 1999-07-26 | 2001-02-01 | Tokyo Electron Limited | Dispositif, procede et systeme de plaquage |
| JP2001152387A (ja) * | 1999-09-16 | 2001-06-05 | Ishihara Chem Co Ltd | ボイドフリー銅メッキ方法 |
| KR20030095005A (ko) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | 김재정 | 반도체 배선용 금속막 형성 방법 |
| US7229916B2 (en) | 2003-07-18 | 2007-06-12 | Nec Electronics Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device |
| WO2009055989A1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Acm Research (Shanghai) Inc. | Method and apparatus to prewet wafer surface for metallization from electrolyte solution |
| JP2012132058A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Ebara Corp | 電気めっき方法 |
| JP2013033893A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-02-14 | Sharp Corp | 光半導体素子および光半導体素子の製造方法 |
| US9295167B2 (en) | 2007-10-30 | 2016-03-22 | Acm Research (Shanghai) Inc. | Method to prewet wafer surface |
| JP2018093034A (ja) * | 2016-12-01 | 2018-06-14 | 株式会社カネカ | 太陽電池の製造方法、および電極形成用めっき装置 |
| US10329683B2 (en) | 2016-11-03 | 2019-06-25 | Lam Research Corporation | Process for optimizing cobalt electrofill using sacrificial oxidants |
| JPWO2019130859A1 (ja) * | 2017-12-27 | 2020-12-17 | 株式会社カネカ | 光電変換素子の製造方法及びめっき用治具、めっき装置 |
-
1997
- 1997-09-16 JP JP26933797A patent/JPH1197391A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11238704A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Ideya:Kk | 半導体基板の配線溝メッキ方法およびメッキ装置 |
| JP2000174025A (ja) * | 1998-12-02 | 2000-06-23 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | エレクトロマイグレ―ション抵抗力を有する微細構造及びその製造方法 |
| JP2000353675A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-12-19 | Motorola Inc | 半導体ウェハ上に銅層を形成する方法 |
| WO2001007687A1 (fr) * | 1999-07-26 | 2001-02-01 | Tokyo Electron Limited | Dispositif, procede et systeme de plaquage |
| US6607650B1 (en) | 1999-07-26 | 2003-08-19 | Tokyo Electron Ltd. | Method of forming a plated layer to a predetermined thickness |
| JP2001152387A (ja) * | 1999-09-16 | 2001-06-05 | Ishihara Chem Co Ltd | ボイドフリー銅メッキ方法 |
| KR20030095005A (ko) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | 김재정 | 반도체 배선용 금속막 형성 방법 |
| US7229916B2 (en) | 2003-07-18 | 2007-06-12 | Nec Electronics Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device |
| WO2009055989A1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | Acm Research (Shanghai) Inc. | Method and apparatus to prewet wafer surface for metallization from electrolyte solution |
| KR101487708B1 (ko) * | 2007-10-30 | 2015-01-29 | 에이씨엠 리서치 (상하이) 인코포레이티드 | 전해질 용액으로부터 금속배선 형성을 위해 웨이퍼 표면을 프리웨팅하는 방법 및 장치 |
| US9295167B2 (en) | 2007-10-30 | 2016-03-22 | Acm Research (Shanghai) Inc. | Method to prewet wafer surface |
| JP2012132058A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Ebara Corp | 電気めっき方法 |
| US9376758B2 (en) | 2010-12-21 | 2016-06-28 | Ebara Corporation | Electroplating method |
| JP2013033893A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-02-14 | Sharp Corp | 光半導体素子および光半導体素子の製造方法 |
| US10329683B2 (en) | 2016-11-03 | 2019-06-25 | Lam Research Corporation | Process for optimizing cobalt electrofill using sacrificial oxidants |
| US11078591B2 (en) | 2016-11-03 | 2021-08-03 | Lam Research Corporation | Process for optimizing cobalt electrofill using sacrificial oxidants |
| JP2018093034A (ja) * | 2016-12-01 | 2018-06-14 | 株式会社カネカ | 太陽電池の製造方法、および電極形成用めっき装置 |
| JPWO2019130859A1 (ja) * | 2017-12-27 | 2020-12-17 | 株式会社カネカ | 光電変換素子の製造方法及びめっき用治具、めっき装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU765242B2 (en) | Electrodeposition of metals in small recesses using modulated electric fields | |
| US6203684B1 (en) | Pulse reverse electrodeposition for metallization and planarization of a semiconductor substrates | |
| US6750144B2 (en) | Method for electrochemical metallization and planarization of semiconductor substrates having features of different sizes | |
| US6524461B2 (en) | Electrodeposition of metals in small recesses using modulated electric fields | |
| CN1246504C (zh) | 在工件上电镀金属的装置和方法 | |
| US6319384B1 (en) | Pulse reverse electrodeposition for metallization and planarization of semiconductor substrates | |
| US6881318B2 (en) | Dynamic pulse plating for high aspect ratio features | |
| JPH1197391A (ja) | 半導体ウエハー配線電解メッキ方法 | |
| CN1137511C (zh) | 生产集成电路时由高纯铜电镀形成导体结构的方法 | |
| CN102939408B (zh) | 铜电镀组合物和使用该组合物填充半导体衬底中的空腔的方法 | |
| JPH1197391A5 (ja) | ||
| TW487968B (en) | Electrochemical deposition for high aspect ratio structures using electrical plus modulation | |
| EP3768880A1 (en) | Process for electrodeposition of cobalt | |
| KR102562157B1 (ko) | 코발트 전착 공정 | |
| CN1259460C (zh) | 一种避免电镀沉积铜装置沉积的薄膜生成空穴的方法 | |
| US20080083624A1 (en) | Electrolysis Plating System | |
| JP2004197228A (ja) | 微細孔および／または微細溝を有する基材の孔埋めめっき方法 | |
| CN1534112A (zh) | 一种避免电镀沉积铜薄膜生成空穴的装置及其使用方法 | |
| JP2009132982A (ja) | 銅配線の製造方法 | |
| TW520407B (en) | Plating method and apparatus that creates a differential between additive disposed on a top surface and a cavity surface of a workpiece using an external influence | |
| US11322400B2 (en) | Roughening of a metallization layer on a semiconductor wafer | |
| Lee et al. | Pulsed Electrodeposition of Copper from Alkaline and Acid Baths for Metallization in Integrated Circuits | |
| JP2006265735A (ja) | 微細Ｖｉａホールを有する基板への電解めっき方法 | |
| Sun et al. | APPLICATION OF AN ELECTROCHEMICAL COPPER METALLIZATION-PLANARIZATION PROCESS TO SUB-0.25 µ FEATURES | |
| JP2001230252A (ja) | Ｃｕ系埋込配線を有する半導体装置及びＣｕ系埋込配線のパルスメッキ方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050420 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070508 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071113 |