KR20020070443A - 전도성 상호연결장치 - Google Patents

전도성 상호연결장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20020070443A
KR20020070443A KR1020027006699A KR20027006699A KR20020070443A KR 20020070443 A KR20020070443 A KR 20020070443A KR 1020027006699 A KR1020027006699 A KR 1020027006699A KR 20027006699 A KR20027006699 A KR 20027006699A KR 20020070443 A KR20020070443 A KR 20020070443A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alloy
copper
silver
metal alloy
contained
Prior art date
Application number
KR1020027006699A
Other languages
English (en)
Inventor
나가노소조
하가터힌리치
리지앙싱
뷰흘러제인
Original Assignee
허니웰 인터내셔널 인코포레이티드
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 filed Critical 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드
Publication of KR20020070443A publication Critical patent/KR20020070443A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/06—Alloys based on silver
    • C22C5/08—Alloys based on silver with copper as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/12—Semiconductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • H01L23/53204—Conductive materials
    • H01L23/53209—Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides
    • H01L23/53228—Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides the principal metal being copper
    • H01L23/53233—Copper alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • H01L23/53204—Conductive materials
    • H01L23/53209—Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides
    • H01L23/53228—Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides the principal metal being copper
    • H01L23/53238—Additional layers associated with copper layers, e.g. adhesion, barrier, cladding layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

물리적 증착용 타겟은 은이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함한다. 일실시형태에서는, 물리적 증착용 타겟은 은이 50at% 내지 70at%로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함한다. 물리적 증착용 타겟은 주석이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된, 구리와 주석의 합금을 포함한다. 다른 실시형태에서, 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치는 은이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함한다. 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치는 은이 50at% 내지 70at%로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함한다. 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치는 주석이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된, 구리와 주석의 합금을 포함한다.
다른 유용가능한 구리합금은, 구리와 하나이상의 원소의 합금을 포함하고, 여기서 상기 하나의 이상의 원소는 베릴륨(Be), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 바륨(Ba), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프로메듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마륨(Sm), 유러퓸(Eu), 가놀리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 붕소(B), 칼륨(Ga), 인듐(In), 탄소(C), 셀렌(Se), 텔루트(Te), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 리듐(Ni), 팔라듐(Pd), 플라티나(Pt), 금(Au), 탈륨(Ti) 및 납(Pb)으로 구성된 그룹에서 선택되며, 상기 합금 내에 전체농도가0.001at% 내지 1.0at%로 함유된다. 상기 하나이상의 합금을 포함하도록 전기도금용 애노드를 형성할 수도 있다.

Description

전도성 상호연결장치{CONDUCTIVE INTERCONNECTION}
알루미늄 및 그의 합금은 반도체 웨이퍼 상에 집적회로를 제조할 때에 금속상호연결부(interconnection)로 사용되는 일반적인 금속물질이다. 그러나, 회로 밀도 및 동작속도가 증가함에 따라, 알루미늄의 전기적 저항으로 인해 다수의 차세대 회로에 사용되는 것이 문제될 것으로 예측된다. 구리는 거의 100%(다시 말해 구리 99.999% 이상)의 순도에서 1.7 마이크로옴ㆍ㎝의 낮은 벌크 저항률을 가지므로, 알루미늄 및 그의 합금을 대체하기 위한 후보로 강하게 대두되고 있다. 게다가, 구리는 알루미늄 및 그의 합금에 비해 대략 10배이상의 전기이동저항(electromigration resistance)을 갖는다.
순수 구리로 이루어진 상호연결부과 관련된 문제점은 증착된 막의 비정상적 입자 성장 또는 열 안정성에 관한 것이다. 나아가, 이러한 비정상적이면서 원하지 않는 입자 성장은 막의 전기이동 저항을 감소시킬 수 있다. 특정 온도에 노출될 때에 성장되는 각각의 구리 결정 입자의 경향에 따라, 낮은 열 안정성이 정해지고 비정상적인 입자성장이 특징된다. 물질이 재결정되거나 큰 입자가 성장되기 시작하는온도가 높을수록, 물질의 열 안정성도 높아진다.
원소 구리 및 그의 합금은 화학적 증착법, 물리적 증착법 및 전기도금과 같은 전기화학 증착법 등의 여러 기법을 사용하여 집적회로 제조시에 증착될 수 있다. 증착시 이상적으로는, 스퍼터링 타겟으로 이루어진 구리가 원하는 스퍼터링 성능과 최종 박막 형성 및 특성을 얻기 위해 실질적으로 균일한 마이크로구조, 미세한 입자크기 및 결정 배열을 가질 것이다.
본 발명은 물리적 증착용 타겟, 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치 및 전기도금용 양극에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 일실시형태에 따른 물리적 증착용 타겟 시스템의 블럭도이다.
도2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전기도금용 애노드를 구비한 전기도금용 시스템의 블럭도이다.
도3은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 전도성 금속합금 상호연결장치를 포함하는 집적회로 반도체 웨이퍼부의 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명은 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치, 물리적 증착용 타겟 및 전기도금용 애노드에 관한 것이다. 일실시형태에서는, 물리적 증착용 타겟은 은이 0.001at% 내지 1.0at%로 존재하는, 구리와 은의 합금을 포함한다. 다른 실시형태에서는, 물리적 증착용 타겟은 은이 50at% 내지 70at%로 존재하는, 구리와 은의 합금을 포함한다. 또 다른 실시형태에서는, 물리적 증착용 타겟은 주석이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된 구리와 주석의 합금을 포함한다.
일실시형태에서, 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치는 은이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된 구리와 은의 합금을 포함한다. 다른 실시형태에서는, 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치는 은이 50at% 내지 70at%으로 함유된 구리와 은의 합금을 포함한다. 또 다른 실시형태에서는, 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치는 주석이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된 구리와 주석의 합금을 포함한다.
일실시형태에서, 전기도금용 애노드는 은이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된 구리와 은의 합금을 포함한다. 다른 실시형태에서, 전기도금용 애노드는 은이 50at% 내지 70at%로 함유된 구리와 은의 합금을 포함한다. 또 다른 실시형태에서는, 전기도금용 애노드는 주석이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된 구리와 주석의 합금을 포함한다.
다른 실시형태에서는, 물리적 증착용 타겟, 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치 및 전기도금용 애노드로 사용가능한 다른 형태의 구리합금은, 구리와 하나이상의 원소의 합금을 포함하며, 여기서, 상기 하나의 이상의 원소는 베릴륨(Be), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 바륨(Ba), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프로메듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마륨(Sm), 유러퓸(Eu), 가놀리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 붕소(B), 칼륨(Ga), 인듐(In), 탄소(C), 셀렌(Se), 텔루트(Te), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 리듐(Ni), 팔라듐(Pd), 플라티나(Pt), 금(Au), 탈륨(Ti) 및 납(Pb)으로 구성된 그룹에서 선택되며, 상기 합금에 그 전체농도가 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된다. 전기도금용 애노드는 하나 이상의 상기 합금을 포함하도록 형성된다.
다른 실시예에서는, 본 발명은 집적회로에서 전도성 상호연결장치로 사용하기 위한 금속합금을 주시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
본 발명은 구리와 은의 합금 또는 구리와 주석의 합금을 포함하는 새로운 물리적 증착용 타겟에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 화학적 증착법으로 증착되든지 다른 방법으로 증착되든지 관계없이 진보한 물리 증착용 타겟을 이용하여 증착되는, 상기 금속합금을 포함하는 전도성 집적회로 상호연결장치를 지향한다. 본 발명은 구리와 은 또는 구리와 주석의 합금을 포함하는 전기도금용 애노드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 다른 구리합금을 포함하는, 물리적 증착용 타겟, 전도성 집적회로 상호연결장치 및 전기도금용 애노드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 집적회로에서 전도성 상호연결을 하기 위한 금속 합금에 관한 것으로, 예를 들면, 물리적 증착법 타겟 또는 전기도금용 애노드를 제조하기 위한 원재료로 사용될 수 있다.
다른 실시형태에서는, 물리적 증착용 타겟은 은이 0.001at% 내지 1.0at%, 보다 바람직하게는 0.005at% 내지 0.1at% 함유된, 구리와 은의 합금을 포함한다. 또한, 본 발명의 일 관점에서는, 구리와 은의 합금을 포함하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치를 포함한다. 바람직하게는, 상기 상호결합장치는 입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다 전기이동저항이 크다. 보다 바람직하게는, 입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다 입자크기유지도 및 결정방향 유지도에서 높은 열안정성을 갖는다. 보다 바람직하게는, 순수 구리의 전기전도성에 가깝게 실현된다. 바람직하게는 상기 상호연결장치가 스퍼터링 타겟으로 증착될 때에, 상기 합금은 상당히 안정적인 스퍼터링 타겟의 마이크로구조 및 조직을 제공한다. 열적으로 안정된 타겟에서는 스프터링 성능 및 회로내의 최종 박막특성을 향상시킬 수 있다. 화학적 증착법 또는 다른 방법으로 증착되는 것에 관계없이, 상기 합금은 순수 구리의 전기 전도성에 매우 근접하게 유지되는 동안에는 높은 전기이동저항을 제공한다. 은(silver)은 원소 침전물 형태의 마이크로구조에서 균일한 미세 침전물을 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 물리적 증착용 타겟은 은이 50at% 내지 70at%, 보다 바람직하게는 55at% 내지 65at%로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함한다. 가장 바람직하게는, 상기 합금 내의 은은 약 60at%이다. 또한, 본 발명은 물리적 증착용, 화학적 증착용 또는 다른 방법으로 증착되든지 관계없이, 상기 구리와 은의 합금으로 이루어진 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치를 포함한다. 가장 바람직하게는, 그 회로에 형성된 최종 합금은 입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 순 구리보다도 높은 전기이동저항을 갖는다. 또한, 바람직하게는, 상기 합금으로 이루어진 상호연결장치은 입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다도 입자크기유지도 및 결정방향유지도에 대해 높은 열 안정성을 갖는다.
은(silver)은 구리와 전기 전도성이 유사하고 구리와 고용체를 형성하지 않으므로, 물리적 증착용 타겟 및 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치를 위한, 구리에 가장 바람직한 도핑원소이다. 따라서, 구리-은 합금은 크게 은입자 및 구리입자의 기계적인 혼합물로 표현될 수 있다. 이러한 구리-은 합금이 갖는 구조 및 혼합으로 인해, 심지어 높은 수준의 은농도에서도 최소 전기적 저항를이 순수 구리의 전기 저항률보다 크게 증가하게 된다. 또한, 구리-은 합금의 가장 낮은 전기 저항력은 구리가 약 40at%이고 은이 약 60at%인 공융조성물(eutectic composition)에 근접하며, 순수구리의 저항률에서 단지 10%가 증가되는 것으로 보고되고 있다. 상당히 감소되거나 낮은 리플로우 온도는 약 60%의 은 공융점에서 구리합금을 이용하여 실현할 수 있다. 그 결과, 융융점이 약 780EC인 순수구리의 용융점보다 훨씬 낮고 전도성 집적회로 상호연결장치에 일반적으로 현재 사용되는 알루미늄 및 그 합금의 용융점보다 약 120EC정도 높은 약 1085EC가 된다. 따라서, 공융조성물의 낮은 용융점은 작은 비아 및 깊은 트랜치 충진응용을 위한 박막 증착 후에 낮은 온도의 리플로우를 가능하게 한다.
이러한 특정된 응용은 박막 증착에 심대한 영향을 미친다. 수축소자의 크기 및 집적회로설계법과 함께, 박막증착의 문제점 중 하나는 작은 비아 및 트렌치를 완전하게 충진시키는 것이다. 압력 또는 온도-보조형 박막증착(pressure or temperature-asssisted thin film deposition)은 알루미늄의 금속화공정에서 작은비아 및 트랜치 충진의 어려움을 해소하기 위해 채용되어 왔다. 그러나, 높은 압력은 통상적인 집적회로 공정에 적합하지 않으므로, 산업분야에서는 그다지 채용되고 있지 않다. 따라서, 대부분 응용분야에서는 현저하게 높은 온도의 공정이 사용되고 있다. 하지만, 구리금속화공정에서는 구리의 높은 용융점으로 인해, 온도-보조형 증착법은 실용될 것으로 기대되지 않으나, 은이 50at% 내지 70at%범위인 바람직한 조성으로, 그리고 보다 바람직하게는 은 60% 인 공융점 주위에서, 구리 합금을 이용하는 경우에 탁월한 공정상 잇점을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서는, 물리적 증착용 타겟은 주석이 0.001at% 내지 1.0at%로, 보다 바람직하게는 0.01at% 내지 0.1at%로 함유된, 구리 및 주석의 합금을 포함한다. 또한, 본 발명의 다른 관점에서는, 이러한 합금을 포함한 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치를 고려하고 있다. 바람직하게는, 이러한 상호연결장치는 입자크기가 동일하며 순도가 99.999%인 구리보다 높은 전기이동저항을 가진다. 보다 바람직하게는, 이러한 상호결합장치는 입자크기가 동일하며 순도가 99.999% 이상인 구리보다도 입자크기유지도 및 결정방향유지도에 대해서 큰 열 안정성을 가진다. 보다 더 바람직하게는, 상기 상호연결장치는 1.8 마이크로옴.cm 보다 작은 저항률을 갖는다. 주석은 금속간 합성 침전물(intermetallic compound precipitates)의 형태에서 마이크로구조를 갖는 균일한 침전물이다.
일련의 구리합금은 통상의 진공유도용융(vacuum induction melt) 및 에어 융융(air melt) 방법을 이용하여 마련되었다. 높은 순도의 구리(순도 99.999%(5N8))는 기준물질(reference)뿐만 아니라 상기 구리합금을 위한 시작물질로 사용되었다. 상기 구리합금을 얻기 위해서, 은과 주석은 다른 레벨로 기준물질인 구리에 도핑된다. 글로우방전 질량분석법(glow discharge mass spectroscopy: GDMS)을 이용하여 애즈-캐스트(as-cast)샘플에서 화학적 분석을 실시한다. 열안정성은 다른 온도에서 분석되는 경도, 입자크기, 조직(입자방향성)에 의해 평가된다. 전기 저항률은 상온에서 벌크 샘플을 이용하여 측정된다.
이에 대한 상세한 결과는 아래 표로 나타내고, 여기서 모든 ppm값은 중량 퍼센트이다.
물질 전기 저항률(μΩ.cm)
순수 Cu(5N8) 1.70
Cu w/ 16 ppm Sn 1.17
Cu w/ 530 ppm Sn 1.69
Cu w/ 135 ppm Ag 1.82
Cu w/ 145 ppm Ag 1.75
Cu w/ 385 ppm Ag 1.75
물질 재결정 온도 (EC)
순수 Cu (5N8) 150
Cu w/ 350 ppm Sn 250
Cu w/ 530 ppm Sn 300
Cu w/ 145 ppm Ag 350
Cu w/ 385 ppm Ag 400
물질 입자크기유지 온도(EC) 조직유지온도(EC)
순수 Cu (5N8) 350 (입작크기 30μm) 150
Cu w/ 530 ppm Sn >400(입자크기 20μm) 300
Cu w/ 385 ppm Ag >400(입자크기 20μm) 400
상기 감소-실행 실시예는 순수 구리과 거의 동일한 전기적 저항률을 갖는 주석-구리합금 및 은-구리합금을 나타낸다. 또한, 이러한 구리합금은 향상된 열안정성 및 정제된 입자구조를 증명해 준다.
은과 주석 모두는 상온에서 구리 내에 고용체가 거의 존재하지 않는다. 따라서, 바람직하게는, 거의 모든 도핑된 은 및 주석은 상기 합금이 응고될 때에 구리메트리스의 외부로 석출된다. 바람직한 결과는 은 또는 CuSn3금속간 합성물의 양이 적은, 실질적으로 깨끗한 구리 매트릭스이다. 바람직하게는, 극히 적은 양의 침전물에서는 순수구리에 매우 근접한 전기적 저항을 유지하면서 구리격자 왜곡은 거의 없다. 이런 경향에서는 도핑 원소가 구리로 고용체를 형성하지 않는 결과를 가져오며, 그 양은 1%의 은 및 주석보다 작다.
또한, 본 발명은 물리적 증착용 타겟, 전도성 집적회로의 상호연결장치 및 전기도금용 애노드에서 다른 합금의 사용을 고려하고 있다. 이러한 물질은 은 및 주석와 같이, 상온 고용성이 낮으며 마이크로구조에서 미세한 침전물이 균일하게 분포된 원소를 포함한다. 원소의 일 종류는 마이크로구조에서 금속간 합성 침전물을 형성한다. 이러한 원소로는 베릴륨(Be), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 바륨(Ba), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프로메듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마륨(Sm), 유러퓸(Eu), 가놀리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 붕소(B), 칼륨(Ga), 인듐(In), 탄소(C), 셀렌(Se) 및 텔루트(Te)이 있다.
본 발명의 일 관점에 따라서, 물리적 증착용 타겟, 전도성 집적회로 상호연결장치 및 전기도금용 애노드는 하나 이상의 다른 원소와 구리의 합금을 포함하며, 여기서, 상기 합금 내에 하나 이상의 원소는 0.001at% 내지 1.0at% 의 농도로 존재하며, 베릴륨(Be), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 바륨(Ba), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프로메듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마륨(Sm), 유러퓸(Eu), 가놀리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 붕소(B), 칼륨(Ga), 인듐(In), 탄소(C), 셀렌(Se), 텔루트(Te) 로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 상기 구리 합금은 입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다도 전기이동저항이 높다. 게다가, 상기 구리 합금은 입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다도 입자크기유지도 및 결정방향유지도에서 높은 열안정성을 갖는다.
다른 원소류는 마이크로구조 내에서 원소침전물을 형성한다. 이러한 원소로는 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 리듐(Ni), 팔라듐(Pd), 플라티나(Pt), 금(Au), 탈륨(Ti) 및 납(Pb)이 있다. 본 발명의 일 관점에 따라서, 물리적 증착용 타겟, 전도성 집적회로 상호연결장치 및 전기도금용 애노드는 하나이상의 원소와 구리의 합금을 포함하며, 여기서, 그 하나이상의 원소는 상기 합금내에 0.001at% 내지 1.0at%의 농도로 존재하며, 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh),리듐(Ni), 팔라듐(Pd), 플라티나(Pt), 금(Au), 탈륨(Ti) 및 납(Pb)으로 구성된 그룹에서 선택된다. 상기 구리 합금은 입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다도 높은 전기이동저항을 가진다. 나아가, 상기 구리 합금은 입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다 입자크기유지도 및 결정방향유지도에 대해 높은 열안정성을 갖는다.
도1은 스퍼터링 어셈블리(20) 및 스퍼터-증착될 웨이퍼(22)를 포함하는 스퍼터링 시스템의 개략도이다. 스퍼터링 어셈블리(20)는 종래의 또는 개발 중인 방법으로 지지판(26)에 부착된 메인 타겟(24)을 포함한다. 또한, 스퍼터링 어셈블리(20)는 메인 타켓(24)과 기판(22) 사이에 배치된 RF 스퍼터링 코일(28)이 있다. 주된 타켓(24) 및 RF스퍼터링 코일(28) 중 하나 또는 모두는 하나이상의 합금을 포함하도록 제조된다.
일 관점에서, 본 발명은 전기도금용 애노드로 하나 이상의 합금을 사용하는 것을 고려하고 있다. 도2는 액체저장조(31)를 포함하는 통상의 전기도금용 시스템(30)의 개략도이다. 증착하기 위한 기판(32) 및 전기도금용 애노드(34)는 서로 대향하여 저장조(31)로부터 적절한 도금용액 내에 배치된다. 기판(32) 및 애노드(34)는 기판(32)이 캐소드로 작용할 수 있도록 적절한 전원(36)을 통해 전기적으로 상호연결되며, 이로써 전기도금용 애노드(34)로부터 기판(32)에 물질을 착상시킨다.
도3은 참조번호(10)에서 지시되는 반도체웨이퍼 일부의 예를 도시한다. 상기 웨이퍼는 그 내부에 형성된, 전기적으로 전도성을 갖는 확산 영역(14)을 구비한 벌크 반도체 기판(12)을 포함한다. 전기적 절연층(16)은 기판(12) 상에 형성되며, 콘택개구부(18)은 확산영역(14) 상에 절연층(16)을 통해 형성된다. 바람직하게는 상술된 하나이상의 합금을 포함하는 전기적 전도성을 갖는 플러깅 물질(plugging material 25)로 상기 개구부를 충진시킨다. 물론 확산경계 또는 접착층(미도시)도 콘택개구부(18)와 관련해서 이용될 수 있다. 전기적 전도성 라인(26)은 전도성 플러깅물질(25) 상에 증착되어 패터닝되며, 그 물질(25)과 전기적으로 연결된다. 또한, 상호연결 라인(26)은 상술된 하나이상의 합금을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구성요소(25,26)는 바람직하게는 본 명세서에서 기재된 하나이상의 합금을 포함하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치의 일예를 구성한다. 이는 다른 부분 라인으로 도시된 다른 물질을 포함하거나, 전체적으로 동일한 물질로 구성할 수도 있다. 물론 다른 구성도 고려될 수도 있다.

Claims (59)

  1. 은이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 합금 내에 은이 0.005at% 내지 0.1at%로 함유된 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  3. 제1항에 있어서,
    입자크기가 동일하며 순도가 99.999% 이상인 구리보다 큰 전기이동 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  4. 제1항에 있어서,
    입자크기가 동일하며 순도가 99.999% 이상인 구리보다 입자크기유지도 및 결정방향유지도에 대해서 높은 열안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  5. 은이 0.001at% 내지 1.0at% 로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함하는 물리적 증착용 타겟.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 합금 내에 은이 0.005at% 내지 0.1at% 로 함유된 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  7. 제5항에 있어서,
    RF스퍼터링 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  8. 은이 0.001at% 내지 1.0at% 로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함하는 전기도금용 애노드.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 합금내에 은이 0.005at% 내지 0.1at% 로 함유된 것을 특징으로 하는 전기도금용 애노드.
  10. 집적회로에서 전도성 상호연결장치로 사용되는 금속합금에 있어서,
    구리와 은을 포함하고, 은이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된 금속 합금.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 합금내에 은이 0.005at% 내지 0.1at% 로 함유된 것을 특징으로 하는금속 합금.
  12. 은이 50at% 내지 70at%로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 합금내에 은이 55at% 내지 65at%로 함유된 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 합금내에 은이 약 60at%로 함유된 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  15. 제12항에 있어서,
    입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다 큰 전기이동 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  16. 제12항에 있어서,
    입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다 입자크기유지도 및 결정방향유지도에 대해서 높은 열안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로금속합금 상호연결장치.
  17. 은이 50at% 내지 70at%로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함하는 물리적 증착용 타겟.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 합금내에 은이 55at% 내지 65at%로 함유된 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 합금 내에 은이 약 60%로 함유된 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  20. 제17항에 있어서,
    RF스퍼터링 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  21. 은이 50at% 내지 70at%로 함유된, 구리와 은의 합금을 포함하는 전기도금용 애노드.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 합금 내에 은이 55at% 내지 65at%로 함유된 것을 특징으로 하는 전기도금용 애노드.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 합금 내에 은이 약 60at%로 함유된 것을 특징으로 하는 전기도금용 애노드.
  24. 집적회로에서 상호연결장치로 사용되는 금속합금에 있어서,
    구리와 은을 포함하며, 은이 50at% 내지 70at%로 함유된 금속합금.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 합금 내에 은이 55at% 내지 65at%로 함유된 것을 특징으로 하는 금속 합금.
  26. 주석이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된, 구리와 주석의 합금을 포함하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 합금 내에 주석이 0.01at% 내지 0.1at%로 함유된 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  28. 제26항에 있어서,
    입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다 큰 전자이동 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  29. 제26항에 있어서,
    입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다 입자크기유지도 및 결정방향유지도에 대해서 높은 열안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  30. 제26 항에 있어서,
    전기적 저항률이 1.8 마이크로옴ㆍcm보다 작은 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  31. 주석이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된, 구리와 주석의 합금을 포함하는 물리적 증착용 타겟
  32. 제31항에 있어서,
    상기 합금 내에 주석이 0.01at% 내지 0.1at%로 함유된 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  33. 제31항에 있어서,
    RF스퍼터링 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  34. 주석이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된, 구리와 주석의 합금을 포함하는 전기도금용 애노드.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 합금 내에 주석이 0.01at% 내지 0.1at%로 함유된 것을 특징으로 하는 전기도금용 애노드.
  36. 집적회로에서 상호연결장치로 사용되는 금속합금에 있어서,
    구리와 주석을 포함하며, 상기 합금 내에 주석이 0.001at% 내지 1.0at%로 함유된 금속합금.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 합금 내에 주석이 0.01at% 내지 0.1at%로 함유된 것을 특징으로 하는 금속합금.
  38. 구리와 하나이상의 원소의 합금을 포함하며, 상기 하나이상의 원소는 합금내에서 0.001at% 내지 1.0at%의 전체농도로 함유되고,
    베릴륨(Be), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 바륨(Ba), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프로메듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마륨(Sm), 유러퓸(Eu), 가놀리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 붕소(B), 칼륨(Ga), 인듐(In), 탄소(C), 셀렌(Se) 및 텔루트(Te)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 합금 내에 상기 하나이상의 원소가 0.005at% 내지 0.1at%의 전체농도로 함유된 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치
  40. 제38항에 있어서,
    입자크기가 동일하며 순도 99.999%이상인 구리보다 큰 전기저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  41. 제38항에 있어서,
    입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다 입자크기유지도 및 결정방향유지도에 대해서 높은 열안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  42. 구리와 하나이상의 원소의 합금을 포함하며, 상기 하나이상의 원소는 상기 합금 내에서 전체농도 0.001at% 내지 1.0at%로 함유되고, 베릴륨(Be), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 바륨(Ba), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프로메듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마륨(Sm), 유러퓸(Eu), 가놀리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 붕소(B), 칼륨(Ga), 인듐(In), 탄소(C), 셀렌(Se) 및 텔루트(Te)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 합금내에 상기 하나이상의 원소가 전체농도 0.005at% 내지 0.1at%로 함유된 물리적 증착용 타겟.
  44. 제42항에 있어서,
    RF스퍼터링 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  45. 구리와 하나이상의 원소의 합금을 포함하며, 상기 하나이상의 원소는 전체농도 0.001at% 내지 1.0at%로 함유되고, 베릴륨(Be), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 바륨(Ba), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프로메듐(Pr),네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마륨(Sm), 유러퓸(Eu), 가놀리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 붕소(B), 칼륨(Ga), 인듐(In), 탄소(C), 셀렌(Se) 및 텔루트(Te) 로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기도금용 애노드.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 합금내에 상기 하나이상의 원소가 전체농도 0.005at% 내지 0.1%로 함유된 것을 특징으로 하는 전기도금용 애노드.
  47. 집적회로에 상호연결장치로 사용되는 금속합금에 있어서,
    구리와 하나이상의 원소를 포함하고, 상기 하나이상의 원소는 상기 합금내에 전체농도 0.001at% 내지 1.0at%로 함유되며, 베릴륨(Be), 칼슘(Ca), 스트론듐(Sr), 바륨(Ba), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프로메듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마륨(Sm), 유러퓸(Eu), 가놀리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 붕소(B), 칼륨(Ga), 인듐(In), 탄소(C), 셀렌(Se) 및 텔루트(Te) 로 구성된 그룹으로부터 선택되는 금속합금.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 합금내에 상기 하나이상의 원소가 전체농도 0.005at% 내지 0.1at%로 함유된 것을 특징으로 하는 금속합금.
  49. 구리와 하나이상의 소자의 합금을 포함하고,
    상기 하나이상의 원소는 상기 합금에 전체농도 0.001at% 내지 1.0at%로 함유되며, 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 리듐(Ni), 팔라듐(Pd), 플라티나(Pt), 금(Au), 탈륨(Ti) 및 납(Pb) 로 구성된 그룹으로부터 선택되는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 합금내에 하나이상의 원소가 전체농도 0.005at% 내지 0.1at%로 함유된 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  51. 제49항에 있어서,
    입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다 높은 전자이동 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  52. 제49항에 있어서,
    입자크기가 동일하며 순도 99.999% 이상인 구리보다 입자크기유지도 및 결정방향유지도에 대해서 높은 열안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
  53. 구리와 하나이상의 원소의 합금을 포함하고,
    상기 하나이상의 원소는 상기 합금에 전체농도 0.001at% 내지 1.0at%로 함유되며, 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 리듐(Ni), 팔라듐(Pd), 플라티나(Pt), 금(Au), 탈륨(Ti) 및 납(Pb) 로 구성된 그룹으로부터 선택되는 물리적 증착용 타겟.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 합금에 상기 하나이상의 원소가 전체농도 0.005at% 내지 0.1at%로 함유된 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  55. 제53항에 있어서,
    RF스퍼터링 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 증착용 타겟.
  56. 구리와 하나이상의 원소의 합금을 포함하고,
    상기 하나이상의 원소는 상기 합금에 전체농도 0.001at% 내지 1.0at%로 함유되며, 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 리듐(Ni), 팔라듐(Pd), 플라티나(Pt), 금(Au), 탈륨(Ti) 및 납(Pb) 로 구성된 그룹으로부터 선택되는 전기도금용 애노드.
  57. 제56항에 있어서,
    상기 합금에 상기 하나이상의 원소가 전체농도 0.005at% 내지 0.1at%로 함유된 것을 특징으로 하는 전기도금용 애노드.
  58. 구리와 하나이상의 원소의 합금을 포함하고,
    상기 하나이상의 원소는 상기 합금에 전체농도 0.001at% 내지 1.0at%로 함유되며, 바나듐(V), 니오븀(Nb), 탄탈(Ta), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 테크네튬(Tc), 레늄(Re), 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 코발트(Co), 로듐(Rh), 리듐(Ni), 팔라듐(Pd), 플라티나(Pt), 금(Au), 탈륨(Ti) 및 납(Pb) 로 구성된 그룹으로부터 선택되는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치
  59. 제58항에 있어서,
    상기 합금에 하나이상의 원소가 전체농도 0.005at% 내지 0.1at%로 함유된 것을 특징으로 하는 전도성 집적회로 금속합금 상호연결장치.
KR1020027006699A 1999-11-24 2000-11-14 전도성 상호연결장치 KR20020070443A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US44902599A 1999-11-24 1999-11-24
US09/449,025 1999-11-24
PCT/US2000/031310 WO2001039250A2 (en) 1999-11-24 2000-11-14 Conductive interconnection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020070443A true KR20020070443A (ko) 2002-09-09

Family

ID=23782571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027006699A KR20020070443A (ko) 1999-11-24 2000-11-14 전도성 상호연결장치

Country Status (7)

Country Link
US (3) US20020014289A1 (ko)
EP (1) EP1232525A2 (ko)
JP (1) JP2003529206A (ko)
KR (1) KR20020070443A (ko)
CN (1) CN1425196A (ko)
AU (1) AU1609501A (ko)
WO (1) WO2001039250A2 (ko)

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6878250B1 (en) * 1999-12-16 2005-04-12 Honeywell International Inc. Sputtering targets formed from cast materials
US20040072009A1 (en) * 1999-12-16 2004-04-15 Segal Vladimir M. Copper sputtering targets and methods of forming copper sputtering targets
US7696092B2 (en) * 2001-11-26 2010-04-13 Globalfoundries Inc. Method of using ternary copper alloy to obtain a low resistance and large grain size interconnect
US6703308B1 (en) 2001-11-26 2004-03-09 Advanced Micro Devices, Inc. Method of inserting alloy elements to reduce copper diffusion and bulk diffusion
US6835655B1 (en) 2001-11-26 2004-12-28 Advanced Micro Devices, Inc. Method of implanting copper barrier material to improve electrical performance
US6703307B2 (en) 2001-11-26 2004-03-09 Advanced Micro Devices, Inc. Method of implantation after copper seed deposition
US6861349B1 (en) 2002-05-15 2005-03-01 Advanced Micro Devices, Inc. Method of forming an adhesion layer with an element reactive with a barrier layer
JP4794802B2 (ja) * 2002-11-21 2011-10-19 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 銅合金スパッタリングターゲット及び半導体素子配線
EP1602747B1 (en) * 2003-03-17 2011-03-30 Nippon Mining & Metals Co., Ltd. Process for producing copper alloy sputtering target
US7297247B2 (en) 2003-05-06 2007-11-20 Applied Materials, Inc. Electroformed sputtering target
EP1656467A2 (en) * 2003-08-21 2006-05-17 Honeywell International Inc. Copper-containing pvd targets and methods for their manufacture
US7169706B2 (en) * 2003-10-16 2007-01-30 Advanced Micro Devices, Inc. Method of using an adhesion precursor layer for chemical vapor deposition (CVD) copper deposition
JP4478038B2 (ja) 2004-02-27 2010-06-09 株式会社半導体理工学研究センター 半導体装置及びその製造方法
CN103121799A (zh) * 2004-03-09 2013-05-29 出光兴产株式会社 溅射靶、透明导电膜、薄膜晶体管、薄膜晶体管基板及其制造方法及液晶显示装置
US20060071338A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 International Business Machines Corporation Homogeneous Copper Interconnects for BEOL
US20070068796A1 (en) * 2005-09-26 2007-03-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of using a target having end of service life detection capability
US7891536B2 (en) * 2005-09-26 2011-02-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. PVD target with end of service life detection capability
US8795486B2 (en) * 2005-09-26 2014-08-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. PVD target with end of service life detection capability
US9127362B2 (en) 2005-10-31 2015-09-08 Applied Materials, Inc. Process kit and target for substrate processing chamber
US8647484B2 (en) * 2005-11-25 2014-02-11 Applied Materials, Inc. Target for sputtering chamber
JP5014632B2 (ja) * 2006-01-13 2012-08-29 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
US20070251818A1 (en) * 2006-05-01 2007-11-01 Wuwen Yi Copper physical vapor deposition targets and methods of making copper physical vapor deposition targets
WO2008030368A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Tosoh Smd, Inc. Copper sputtering target with fine grain size and high electromigration resistance and methods of making the same
JP5234306B2 (ja) * 2006-10-18 2013-07-10 三菱マテリアル株式会社 熱欠陥発生が少なくかつ表面状態の良好なｔｆｔトランジスターを用いたフラットパネルディスプレイ用配線および電極並びにそれらを形成するためのスパッタリングターゲット
US8791018B2 (en) * 2006-12-19 2014-07-29 Spansion Llc Method of depositing copper using physical vapor deposition
US8968536B2 (en) 2007-06-18 2015-03-03 Applied Materials, Inc. Sputtering target having increased life and sputtering uniformity
US8591631B2 (en) * 2007-07-31 2013-11-26 General Electric Company Method and apparatus to produce synthetic gas
US7901552B2 (en) 2007-10-05 2011-03-08 Applied Materials, Inc. Sputtering target with grooves and intersecting channels
US8500697B2 (en) * 2007-10-19 2013-08-06 Pressure Products Medical Supplies, Inc. Transseptal guidewire
KR20090042556A (ko) * 2007-10-26 2009-04-30 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 및 그 제조방법
CN100523236C (zh) * 2007-12-24 2009-08-05 昆明贵金属研究所 特种铜合金及其制备方法
US7963947B2 (en) * 2008-01-16 2011-06-21 Pressure Products Medical Supplies, Inc. Apparatus, system, and method of shielding the sharp tip of a transseptal guidewire
JP5491845B2 (ja) * 2009-12-16 2014-05-14 株式会社Ｓｈカッパープロダクツ スパッタリングターゲット材
CN102011094B (zh) * 2010-11-25 2012-07-25 福州阿石创光电子材料有限公司 一种光学蒸镀用材料的制备方法
JP5590328B2 (ja) * 2011-01-14 2014-09-17 三菱マテリアル株式会社 電気銅めっき用含リン銅アノードおよびそれを用いた電解銅めっき方法
JP5626582B2 (ja) * 2011-01-21 2014-11-19 三菱マテリアル株式会社 電気銅めっき用含リン銅アノードおよびそれを用いた電気銅めっき方法
KR102030875B1 (ko) * 2013-03-01 2019-10-10 제이엑스금속주식회사 고순도 구리 코발트 합금 스퍼터링 타깃
JP5668123B2 (ja) * 2013-11-01 2015-02-12 株式会社日立製作所 接合構造、電気接点
JP5694503B2 (ja) * 2013-12-27 2015-04-01 Jx日鉱日石金属株式会社 自己拡散抑制機能を有するシード層及び自己拡散抑制機能を備えたシード層の形成方法
CN105463246A (zh) * 2015-12-02 2016-04-06 苏州龙腾万里化工科技有限公司 一种磨削机仪器零件用耐用合金
CN105463244A (zh) * 2015-12-15 2016-04-06 苏州华安矿业科技有限公司 矿用多孔喷头
CN105364428A (zh) * 2015-12-24 2016-03-02 常熟市欧迪管业有限公司 凝汽器用钛管
CN105463239A (zh) * 2015-12-28 2016-04-06 苏州众禹环境科技有限公司 工业用旋流分离机
CN107475557A (zh) * 2015-12-29 2017-12-15 刘雷 一种高导电率高韧性的铜合金电缆导线及其制备方法
CN105463242A (zh) * 2016-01-05 2016-04-06 刘操 一种高导电率高延展性的铜合金导线及其制备方法
US10269714B2 (en) 2016-09-06 2019-04-23 International Business Machines Corporation Low resistance contacts including intermetallic alloy of nickel, platinum, titanium, aluminum and type IV semiconductor elements
CN108085531A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 宜兴市帝洲新能源科技有限公司 一种地暖设备的弯头材料
CN107424664A (zh) * 2017-03-22 2017-12-01 合肥浦尔菲电线科技有限公司 一种复合高导电率导线
CN107316671A (zh) * 2017-06-29 2017-11-03 合肥达户电线电缆科技有限公司 一种低电阻率电线及其制作工艺
CN107739873B (zh) * 2017-09-30 2019-02-12 重庆鸽牌电线电缆有限公司 调相机用含银铜排坯料配方
CN107937878A (zh) * 2017-11-13 2018-04-20 有研亿金新材料有限公司 一种铜银合金靶材的制备方法

Family Cites Families (87)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3666686A (en) 1969-05-07 1972-05-30 Michigan Chem Corp Production of stabilized aluminum bromide solutions
US3766642A (en) * 1971-09-27 1973-10-23 Shell Oil Co Process for preparing a ductile metal ferrite
JPS5229831B2 (ko) 1972-05-13 1977-08-04
US3963934A (en) 1972-05-16 1976-06-15 Atomic Energy Of Canada Limited Tritium target for neutron source
US3923675A (en) 1973-08-09 1975-12-02 Us Air Force Method for preparing lead lanthanum zirconate-titanate powders
US4149907A (en) 1977-07-07 1979-04-17 Rca Corporation Method of making camera tube target by modifying Schottky barrier heights
US4094761A (en) 1977-07-25 1978-06-13 Motorola, Inc. Magnetion sputtering of ferromagnetic material
US4132614A (en) 1977-10-26 1979-01-02 International Business Machines Corporation Etching by sputtering from an intermetallic target to form negative metallic ions which produce etching of a juxtaposed substrate
US4189084A (en) 1978-06-15 1980-02-19 Motorola, Inc. Low cost assembly processes for non-linear resistors and ceramic capacitors
US4198283A (en) 1978-11-06 1980-04-15 Materials Research Corporation Magnetron sputtering target and cathode assembly
US4209375A (en) 1979-08-02 1980-06-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Sputter target
US4311522A (en) 1980-04-09 1982-01-19 Amax Inc. Copper alloys with small amounts of manganese and selenium
US4385979A (en) 1982-07-09 1983-05-31 Varian Associates, Inc. Target assemblies of special materials for use in sputter coating apparatus
US4545882A (en) 1983-09-02 1985-10-08 Shatterproof Glass Corporation Method and apparatus for detecting sputtering target depletion
JPS6184389A (ja) 1984-09-28 1986-04-28 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 高純度電気銅の製造方法
US5215639A (en) 1984-10-09 1993-06-01 Genus, Inc. Composite sputtering target structures and process for producing such structures
JPS61113740A (ja) 1984-11-09 1986-05-31 Tanaka Denshi Kogyo Kk 半導体素子のボンデイング用銅線
GB2175009B (en) 1985-03-27 1990-02-07 Mitsubishi Metal Corp Wire for bonding a semiconductor device and process for producing the same
JPS61227972A (ja) 1985-03-30 1986-10-11 株式会社東芝 炭化ケイ素セラミツクス−金属接合体
US4629859A (en) 1985-04-12 1986-12-16 Standard Oil Company (Indiana) Enhanced evaporation from a laser-heated target
CN85104006B (zh) 1985-05-20 1988-06-29 长春光学精密机械学院 电介质/银合金/电介质型透明导电膜
JPS6236798A (ja) 1985-08-09 1987-02-17 Mitsubishi Electric Corp ダイナミツクランダムアクセスメモリ
GB2179673A (en) * 1985-08-23 1987-03-11 London Scandinavian Metall Grain refining copper alloys
JPS62116743A (ja) 1985-11-14 1987-05-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体素子ボンデイング用Ｃｕ線
JPS62127438A (ja) 1985-11-26 1987-06-09 Nippon Mining Co Ltd 半導体素子用ボンディング線
JP2532381B2 (ja) 1986-03-04 1996-09-11 松下電器産業株式会社 強誘電体薄膜素子及びその製造方法
FR2601175B1 (fr) 1986-04-04 1993-11-12 Seiko Epson Corp Cible de pulverisation cathodique et support d'enregistrement utilisant une telle cible.
JPS6330365A (ja) 1986-07-23 1988-02-09 新日本製鐵株式会社 Ｐｌｚｔ透光性セラミツクスの製造法
JPH069735B2 (ja) 1986-07-25 1994-02-09 田中貴金属工業株式会社 スパツタリング用タ−ゲツトの製造方法
JPS6364211A (ja) 1986-09-05 1988-03-22 古河電気工業株式会社 銅細線とその製造方法
JPS63118033A (ja) 1986-11-07 1988-05-23 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ボンデイングワイヤ−及びその製造方法
JPS63235442A (ja) 1987-03-24 1988-09-30 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅細線及びその製造方法
JPS643903A (en) 1987-06-25 1989-01-09 Furukawa Electric Co Ltd Thin copper wire for electronic devices and manufacture thereof
JPH0196374A (ja) 1987-10-05 1989-04-14 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk スパッタリング用クラッドターゲット材
JPH0196376A (ja) 1987-10-05 1989-04-14 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk スパッタリング用クラッドターゲット材
JP2511289B2 (ja) * 1988-03-30 1996-06-26 株式会社日立製作所 半導体装置
US5268236A (en) 1988-11-25 1993-12-07 Vereinigte Aluminum-Werke Ag Composite aluminum plate for physical coating processes and methods for producing composite aluminum plate and target
JP2726939B2 (ja) 1989-03-06 1998-03-11 日鉱金属 株式会社 加工性，耐熱性の優れた高導電性銅合金
JPH02301585A (ja) 1989-05-16 1990-12-13 Furukawa Electric Co Ltd:The 高純度銅の製造方法
US5242566A (en) 1990-04-23 1993-09-07 Applied Materials, Inc. Planar magnetron sputtering source enabling a controlled sputtering profile out to the target perimeter
US5490914A (en) 1995-02-14 1996-02-13 Sony Corporation High utilization sputtering target for cathode assembly
WO1992013115A1 (en) 1991-01-28 1992-08-06 Materials Research Corporation Target for cathode sputtering
US5171411A (en) 1991-05-21 1992-12-15 The Boc Group, Inc. Rotating cylindrical magnetron structure with self supporting zinc alloy target
EP0535314A1 (en) 1991-08-30 1993-04-07 Mitsubishi Materials Corporation Platinum-cobalt alloy sputtering target and method for manufacturing same
JP3152971B2 (ja) 1991-09-19 2001-04-03 同和鉱業株式会社 高純度銅単結晶鋳塊の製造方法
JPH05315327A (ja) * 1992-02-10 1993-11-26 Tadahiro Omi 半導体装置及びその製造方法
US5314651A (en) 1992-05-29 1994-05-24 Texas Instruments Incorporated Fine-grain pyroelectric detector material and method
US5282943A (en) 1992-06-10 1994-02-01 Tosoh Smd, Inc. Method of bonding a titanium containing sputter target to a backing plate and bonded target/backing plate assemblies produced thereby
JPH0681138A (ja) 1992-08-31 1994-03-22 Mitsubishi Materials Corp Ｐｂ系強誘電体スパッタリング用ターゲット
US5693203A (en) 1992-09-29 1997-12-02 Japan Energy Corporation Sputtering target assembly having solid-phase bonded interface
DE69330702T2 (de) 1992-10-05 2002-07-11 Canon Kk Verfahren zur Herstellung eines optischen Speichermediums, Zerstäubungsmethode
JPH06158308A (ja) 1992-11-24 1994-06-07 Hitachi Metals Ltd インジウム・スズ酸化物膜用スパッタリング用ターゲットおよびその製造方法
US5719447A (en) 1993-06-03 1998-02-17 Intel Corporation Metal alloy interconnections for integrated circuits
US5312790A (en) 1993-06-09 1994-05-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Ceramic ferroelectric material
CH687427A5 (de) 1993-10-13 1996-11-29 Balzers Hochvakuum Sputterquelle mit Targetanordnung und Halterung.
US5397050A (en) 1993-10-27 1995-03-14 Tosoh Smd, Inc. Method of bonding tungsten titanium sputter targets to titanium plates and target assemblies produced thereby
US5590389A (en) * 1994-12-23 1996-12-31 Johnson Matthey Electronics, Inc. Sputtering target with ultra-fine, oriented grains and method of making same
US5772858A (en) 1995-07-24 1998-06-30 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning a target in a sputtering source
DE19535894A1 (de) 1995-09-27 1997-04-03 Leybold Materials Gmbh Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage und Verfahren zu seiner Herstellung
US5674367A (en) 1995-12-22 1997-10-07 Sony Corporation Sputtering target having a shrink fit mounting ring
JP3393750B2 (ja) 1996-03-14 2003-04-07 日新製鋼株式会社 連続溶融アルミニウムめっき鋼板の合金層厚み制御方法および装置
US6068742A (en) 1996-07-22 2000-05-30 Balzers Aktiengesellschaft Target arrangement with a circular plate, magnetron for mounting the target arrangement, and process for coating a series of circular disc-shaped workpieces by means of said magnetron source
JP3387934B2 (ja) * 1996-11-20 2003-03-17 株式会社東芝 スパッタリングターゲット
US6042752A (en) 1997-02-21 2000-03-28 Asahi Glass Company Ltd. Transparent conductive film, sputtering target and transparent conductive film-bonded substrate
JPH10287939A (ja) 1997-04-17 1998-10-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 打抜加工性に優れた電気電子機器用銅合金
US5846389A (en) 1997-05-14 1998-12-08 Sony Corporation Sputtering target protection device
JP3403918B2 (ja) * 1997-06-02 2003-05-06 株式会社ジャパンエナジー 高純度銅スパッタリングタ−ゲットおよび薄膜
US5833820A (en) 1997-06-19 1998-11-10 Advanced Micro Devices, Inc. Electroplating apparatus
US6028003A (en) 1997-07-03 2000-02-22 Motorola, Inc. Method of forming an interconnect structure with a graded composition using a nitrided target
US6569270B2 (en) 1997-07-11 2003-05-27 Honeywell International Inc. Process for producing a metal article
US5972192A (en) 1997-07-23 1999-10-26 Advanced Micro Devices, Inc. Pulse electroplating copper or copper alloys
US6010583A (en) 1997-09-09 2000-01-04 Sony Corporation Method of making unreacted metal/aluminum sputter target
US6139701A (en) 1997-11-26 2000-10-31 Applied Materials, Inc. Copper target for sputter deposition
US6117281A (en) 1998-01-08 2000-09-12 Seagate Technology, Inc. Magnetron sputtering target for reduced contamination
US6093966A (en) 1998-03-20 2000-07-25 Motorola, Inc. Semiconductor device with a copper barrier layer and formation thereof
FR2777013B1 (fr) 1998-04-06 2000-05-05 Inst Francais Du Petrole Procede de conversion d'hydrocarbures par traitement dans une zone de distillation comprenant un reflux circulant, associee a une zone reactionnelle et son utilisation en hydrogenation du benzene
US6086735A (en) 1998-06-01 2000-07-11 Praxair S.T. Technology, Inc. Contoured sputtering target
JP2000034562A (ja) 1998-07-14 2000-02-02 Japan Energy Corp スパッタリングターゲット及び薄膜形成装置部品
JP3856581B2 (ja) 1999-01-18 2006-12-13 日鉱金属株式会社 フレキシブルプリント回路基板用圧延銅箔およびその製造方法
JP2000239836A (ja) 1999-02-23 2000-09-05 Japan Energy Corp 高純度銅または銅合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法
US6121150A (en) 1999-04-22 2000-09-19 Advanced Micro Devices, Inc. Sputter-resistant hardmask for damascene trench/via formation
US6117781A (en) 1999-04-22 2000-09-12 Advanced Micro Devices, Inc. Optimized trench/via profile for damascene processing
US6117782A (en) 1999-04-22 2000-09-12 Advanced Micro Devices, Inc. Optimized trench/via profile for damascene filling
US6113761A (en) * 1999-06-02 2000-09-05 Johnson Matthey Electronics, Inc. Copper sputtering target assembly and method of making same
US6478902B2 (en) 1999-07-08 2002-11-12 Praxair S.T. Technology, Inc. Fabrication and bonding of copper sputter targets
US6277254B1 (en) 1999-12-16 2001-08-21 Honeywell International Inc. Ceramic compositions, physical vapor deposition targets and methods of forming ceramic compositions
US6451222B1 (en) * 1999-12-16 2002-09-17 Honeywell International Inc. Ferroelectric composition, ferroelectric vapor deposition target and method of making a ferroelectric vapor deposition target

Also Published As

Publication number Publication date
US20010035237A1 (en) 2001-11-01
EP1232525A2 (en) 2002-08-21
US20020014289A1 (en) 2002-02-07
AU1609501A (en) 2001-06-04
US20010035238A1 (en) 2001-11-01
WO2001039250A2 (en) 2001-05-31
US6797079B2 (en) 2004-09-28
JP2003529206A (ja) 2003-09-30
US6758920B2 (en) 2004-07-06
WO2001039250A3 (en) 2001-12-13
CN1425196A (zh) 2003-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20020070443A (ko) 전도성 상호연결장치
US4965656A (en) Semiconductor device
US7626665B2 (en) Copper alloys and liquid-crystal display device
US6181012B1 (en) Copper interconnection structure incorporating a metal seed layer
CN101029408B (zh) 无晶须的电镀结构及电镀方法
US7940361B2 (en) Copper alloy and liquid-crystal display device
TW200821401A (en) Cu-Mn alloy sputtering target and semiconductor wiring
Kim et al. Tin whisker formation of lead-free plated leadframes
US4166279A (en) Electromigration resistance in gold thin film conductors
US6930391B2 (en) Method for alloy-electroplating group IB metals with refractory metals for interconnections
RU2005138133A (ru) Составы для обесточенного осаждения тройных материалов для промышленности и полупроводников
KR101908144B1 (ko) 금속화 프로세스, 혼합물 및 전자 디바이스
JPH06248426A (ja) 低抵抗化合物
Lin et al. Cu (TiWNx) Film as a barrierless buffer layer for metallization applications
JP2004285470A (ja) 貴合金はんだメッキ法
CN100387738C (zh) 用于互连的自密封的银合金
US10648096B2 (en) Electrolyte, method of forming a copper layer and method of forming a chip
JPH0193149A (ja) 半導体装置
JPH0448855B2 (ko)
JPS62240734A (ja) 半導体配線材料用ｃ含有アルミニウム合金
Lin New Cu (TiIrNx) Alloy Films for Solder Bump Flip-Chip Application
Joshi et al. Aluminum–samarium alloy for interconnections in integrated circuits
JPH1081927A (ja) Ｃｕ合金製端子・コネクタ材
Bali et al. Interfacial intermetallic phases and nanoeutectic in rapidly quenched Sn–Ag–Cu on Au under bump metallization
CN117721465A (zh) 一种晶圆上单晶铜薄膜的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application