KR20070022869A - Capping of metal interconnects in integrated circuit electronic devices - Google Patents

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에릭 야콥슨
리차드 허투비스
크리스티안 비트
칭윈 첸
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Abstract

다층 집적 회로 장치에 병합하기 위한 유전층의 금속 충진된 상호연결 특징부 위의 다층 금속 캡(18, 20), 및 이 캡의 형성 방법.A multilayer metal cap (18, 20) over the metal filled interconnect features of the dielectric layer for incorporation into the multilayer integrated circuit device, and a method of forming the cap.

다층 집적 회로 장치, 유전체, 상호연결부, 캡, 침착 Multilayer Integrated Circuit Devices, Dielectric, Interconnects, Caps, Deposition

Description

집적회로 전자장치에서 금속 상호연결부의 캐핑{CAPPING OF METAL INTERCONNECTS IN INTEGRATED CIRCUIT ELECTRONIC DEVICES}CAPPING OF METAL INTERCONNECTS IN INTEGRATED CIRCUIT ELECTRONIC DEVICES}

본 발명은 집적회로 제조에 관한 것으로서, 특히 상호연결부 금속화의 금속계 캐핑(capping)에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to integrated circuit fabrication, and more particularly to metal-based capping of interconnect metallization.

상감세공 방법에 있어서, 기판에 형성된 바이어스 및 트렌치 등과 같은 상호연결 특징부의 금속 충진에 의해 집적회로 기판에 전기 상호연결부를 형성하기 위해 금속화가 이용된다. 만일 이러한 기판상에 침착된 금속이 Cu일 경우에는, 예를 들어 SiO2 또는 k값이 낮은 유전체 등의 Si 기판 및 유전 필름내로 급속히 확산될 수 있다. 구리는 다층 장치 어플리케이션에서 기판의 상부에 축적된 장치층 내로 확산될 수 있다. 이러한 확산은 장치에 해로운데, 그 이유는 기판에 전기 누설을 초래하거나 또는 두 개의 상호연결부 사이에 불필요한 전기접속을 형성하여 전기 쇼트를 유발시키기 때문이다. 또한, 상호연결부 외부로의 대응 확산은 전기 흐름을 붕괴시킬 수도 있다. In inlay methods, metallization is used to form electrical interconnects in an integrated circuit substrate by metal filling of interconnect features such as biases and trenches formed in the substrate. If the metal deposited on such a substrate is Cu, it can be rapidly diffused into dielectric films and Si substrates such as SiO 2 or low k dielectrics, for example. Copper may diffuse into the device layer accumulated on top of the substrate in a multilayer device application. This diffusion is detrimental to the device, either because it causes electrical leakage in the substrate or creates unnecessary electrical connections between the two interconnects causing electrical shorts. In addition, corresponding diffusion out of the interconnect may disrupt the flow of electricity.

기판상에 침착된 금속은 전류가 작동중인 특징부를 통과할 때 상호연결 특징부의 외부로 이동하려는 경향을 갖고 있다. 금속의 전자폭격은 금속을 상기 특징부 의 외부로 이동시킨다. 이러한 이동은 인접한 상호연결선을 손상시켜 접합 누설을 초래하여, 불필요한 전기접속을 형성할 수도 있고, 금속이 이동하려는 특징부에 전기흐름을 두절시킬 수도 있다. Metals deposited on the substrate tend to move out of the interconnect features as current passes through the operating features. Electron bombardment of the metal moves the metal out of the feature. This movement can damage adjacent interconnects, resulting in leaking junctions, forming unwanted electrical connections, and disrupting electrical flow to the features that the metal is intended to move.

따라서, 집적회로 장치 제조자에게 직면한 과제는 충진된 상호연결 특징부로부터 금속의 확산 및 전자이동(electromigration)을 감소시키는 것이다. 이러한 과제는 장치가 더욱 소형화됨에 따라 또한 상기 특징부가 더욱 소형화되고 밀집화됨에 따라 첨예한 문제로 되고 있다. Thus, the challenge facing integrated circuit device manufacturers is to reduce the diffusion and electromigration of metals from filled interconnect features. This challenge is a sharp problem as devices become smaller and as the features become smaller and denser.

금속 상호연결 특징부에 대한 또 다른 과제는 부식으로부터의 보호이다. 이러한 상호연결 금속, 특히 Cu는 부식에 매우 민감하다. Another challenge for metal interconnect features is protection from corrosion. Such interconnect metals, in particular Cu, are very sensitive to corrosion.

구리는 주위환경하에서 쉽게 산화되는 상당한 반응성 금속이다. 이러한 반응성은 유전체 및 얇은 필름으로의 고착을 약화시켜, 공극 및 층분열(delamination)을 초래한다. 따라서, 또 다른 과제는 산화와의 싸움이며, 캡과 Cu 사이 그리고 층들 사이의 고착을 강화시키는 것이다. Copper is a significant reactive metal that is easily oxidized under ambient conditions. This reactivity weakens adhesion to the dielectric and thin film, resulting in voids and delamination. Thus, another challenge is the fight against oxidation, which enhances adhesion between the cap and the Cu and between the layers.

이러한 과제를 다루기 위하여, 산업분야에서는 Cu 및 기타 다른 금속 상호연결 특징부 위의 캡으로서 다양한 확산 장벽 필름을 사용하여 왔다. 물리적 증착(PVD)에 의해 얇은 필름에는 내화 금속 및 그 합금이 침착된다. 이를 위해, 화학적 증착(CVD)에 의해 SiN 및 SiC 가 침착된다. SiN 및 SiC 의 한계는 이들이 매우 높은 유전상수(k 값)를 갖기 때문에 상호연결부의 커패시턴스(capacitance)를 증가시키려는 경향을 띈다는 점이다. 커패시턴스의 증가는 저항/커패시턴스 결합(RC 딜레이)로 인해 전력 분산(power dissipation)을 증가시키고, 이에 따라 성능을 제한 하게 된다. To address this challenge, the industry has used various diffusion barrier films as caps over Cu and other metal interconnect features. Physical vapor deposition (PVD) deposits refractory metals and their alloys on thin films. For this purpose, SiN and SiC are deposited by chemical vapor deposition (CVD). The limitation of SiN and SiC is that since they have very high dielectric constants (k values), they tend to increase the capacitance of the interconnects. Increasing capacitance increases power dissipation due to resistance / capacitance coupling (RC delay), thereby limiting performance.

일반적으로, 블랭킷 증착에 의한 장벽이나 캐핑층 형성은 복합적인 가공 단계를 수반하기 때문에, 비용이 많이 소요되고 시간소모적이다. 침착된 필름은 저항제거에 이어 패턴화 및 에칭될 필요가 있다. 리토그래픽 패턴화에 의해 일부 오정렬이 예견될 수도 있다. In general, barrier or capping layer formation by blanket deposition involves a complex processing step, which is expensive and time consuming. The deposited film needs to be patterned and etched following desorption. Some misalignment may be predicted by lithographic patterning.

예를 들어 미국 특허공보 제2003/0207560호에는 전기 상호연결선 위의 보호층으로서 무전해(electroless) Co 및 Ni 가 개시되어 있다. For example, US Patent Publication No. 2003/0207560 discloses electroless Co and Ni as protective layers on electrical interconnects.

성형(formation)을 통해 예를 들어 상감세공 중에 침착된 불필요한 과량의 Cu를 제거하고 표면을 평탄화하기 위해, 캐핑(capping) 이전에 기판에 대해 화학적 기계연마(CMP)가 실행된다. 이러한 CMP는 미량의 구리가 유전 물질에 매립되거나 남아 있게 할 수 있다. 이러한 미량의 구리는 만일 제거되지 않을 경우 유전체를 오염시킬 수 있다. 미량의 Cu는 미량의 Cu들 사이의 유전체상에 무전해 Co의 침착을 유발시키고, 그 결과 접합부 누설을 초래하여, 합동 캐핑 처리과정의 선택성에 악영향을 끼칠 수 있다. 따라서, 이러한 미량의 구리를 제거하고 이들이 존재하는 유전체 부분을 도려내거나 또는 이 둘을 모두 실시하기 위해 전처리 조성물에 에칭액이 사용된다. Chemical mechanical polishing (CMP) is performed on the substrate prior to capping in order to remove unnecessary excess Cu deposited in inlay, for example, and planarize the surface. Such CMP may cause traces of copper to be embedded or left in the dielectric material. Such traces of copper can contaminate the dielectric if not removed. Trace amounts of Cu can lead to the deposition of electroless Co on the dielectric between traces of Cu, resulting in junction leakage, which can adversely affect the selectivity of the joint capping process. Thus, an etchant is used in the pretreatment composition to remove these traces of copper and to dig out the dielectric portions in which they are present, or both.

종래의 습식 방법에 따르면, 유전체의 세척 및 금속의 세척을 위한 일련의 별도의 세척액이 사용된다. 유전체 클리너는 CMP 처리중 유전체상에 매립된 미량의 금속을 도려내기 위해, 유전체 표면을 미세하게 에칭한다. 금속 클리너는 Cu 상의 표면 산화물과, 유전체 세척중에 제거되지 않고 유전체에 매립된 잔존하는 미량의 Cu를 제거한다. 클리너는 CMP 공정 중에 사용된 벤조트리아졸(BTA) 성분 등과 같은 Cu 반응억제제 유래의 잔류물을 제거하는데 필요할 수도 있는데, 이는 이러한 잔류물이 작동효율성과, 작동 및 시동의 균일성과, 캡 침착의 부드러움와, 캐핑 침착물의 고착과, 캡의 열 안정성에 간섭하지 못하게 하기 위함이다. According to the conventional wet method, a series of separate washing liquids for washing the dielectric and washing of the metal are used. The dielectric cleaner finely etches the dielectric surface to cut out traces of metal embedded in the dielectric during CMP processing. The metal cleaner removes the surface oxides on Cu and the remaining traces of Cu embedded in the dielectric without being removed during dielectric cleaning. Cleaners may also be required to remove residues from Cu reaction inhibitors, such as the benzotriazole (BTA) component used during the CMP process, which may lead to operational efficiency, uniformity of operation and start-up, smoothness of cap deposition and In order to prevent interference with capping deposits and the cap's thermal stability.

발명의 개요Summary of the Invention

따라서, 요컨대 본 발명은 다층 집적회로 장치에 병합하기 위한 집적회로 기판에서 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 다층 금속캡을 형성시키는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 금속 이온의 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구성하는 제1 침착 방법에서 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 제1 금속 캡 층을 침착시키는 단계; 및 상기 제1 침착 방법과는 다른 제2 침착 방법에서 상기 제1 금속 캡 층 위에 제2 금속 캡 층을 침착시켜, 상기 금속 충진된 상호연결 특징부와는 다른 영구적인 구성부재로서 다층 금속 캡을 형성시키는 단계를 포함한다.Thus, in short, the present invention relates to a method of forming a multilayer metal cap over a metal filled interconnect feature in an integrated circuit substrate for incorporation into a multilayer integrated circuit device. The method comprises depositing a first metal cap layer over a metal filled interconnect feature in a first deposition method that constitutes an electroless metal deposition from an electroless bath containing a source of metal ions and a reducing agent; And depositing a second metal cap layer over the first metal cap layer in a second deposition method different from the first deposition method, thereby forming the multilayer metal cap as a permanent component different from the metal filled interconnect features. Forming.

또한 본 발명은 상술한 바와 같은 방법에 의해 형성된 집적회로 기판에서 금속 충진된 상호연결 특징부 위의 다층 캡에 관한 것이며, 또한 상술한 바와 같은 방법에 의해 형성된 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 다층 캡을 포함하는 집적회로 기판에 관한 것이다. The invention also relates to a multilayer cap over a metal filled interconnect feature in an integrated circuit substrate formed by a method as described above, and also to a multilayer cap over a metal filled interconnect feature formed by a method as described above. It relates to an integrated circuit board comprising a.

도1은 단면도시된 집적회로 장치의 세그먼트의 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view of a segment of an integrated circuit device in cross section;

바람직한 구체예의 상세한 설명Detailed Description of the Preferred Embodiments

본 발명에 따르면, 다층 금속캡은 전자장치 기판에서 상호연결 특징부 위에 침착된다. 상기 기판은 SiO2 또는 k값이 낮은 유전체 등과 같은 유전체에서 전형적으로 Cu(그러나, 일부의 경우에는 Ag)인 금속 상호연결 특징부를 갖는 적절한 기판에서 선택된다. In accordance with the present invention, a multilayer metal cap is deposited over the interconnect features in the electronics substrate. The substrate is selected from a suitable substrate having metal interconnect features that are typically Cu (but in some cases Ag) in dielectrics such as SiO 2 or low k dielectrics.

본 발명의 바람직한 특정 구체예에서, 캡은 독특한 주요 목적으로 작용하는 다층을 포함하거나, 상기와 동일한 주요 목적을 달성하도록 작용하는 독특한 다층을 포함한다. 하기에 상세히 서술되는 바와 같이, 캡에 두 개 이상의 층은 상이한 화학을 가지며 및/또는 독특한 조건 및 독특한 두께 하에서 독특한 방법에 의해 침착되어, 두 개 이상의 층이 독특하게 형성된다. In certain preferred embodiments of the present invention, the cap comprises a multilayer which serves a unique main purpose, or a unique multilayer which serves to achieve the same main object as above. As detailed below, the two or more layers in the cap have different chemistries and / or are deposited by unique methods under unique conditions and unique thicknesses so that two or more layers are uniquely formed.

다양한 조립 및 서비스 조건에 따라, 두개 이상의 독특한 층을 포함하여, 상기 캡의 물성은 특정의 용도, 예를 들어 상호연결부로부터 시작되는 상호연결 금속의 전자이동에 대해 훨씬 불침투성으로 되고, 보다 내부식성이며 및/또는 장치의 침착층의 에칭백중 에칭에 대해 훨씬 저항적인 특정의 용도에 적합할 수 있다. 두 개 이상의 각각의 층이 화학적 성질, 미세구조, 형태, 및/또는 기타 다른 요소에 대해 서로 구별되기 때문에, 그 조합된 특성은 동일한 전체 두께의 연속한 단일층에 비해 강화되는 것으로 밝혀졌다. Depending on the various assembly and service conditions, including two or more unique layers, the physical properties of the cap become much impermeable to electrophoresis of interconnect metals starting from a particular use, for example interconnects, and more corrosion resistant And / or may be suitable for certain applications that are much more resistant to etching during etching back of the deposited layer of the device. Since two or more respective layers are distinguished from each other in terms of chemical properties, microstructure, morphology, and / or other factors, their combined properties have been found to be enhanced compared to successive single layers of the same overall thickness.

캡의 목적은 상호연결부에 독특한 보호층을 제공하는 것이다. 따라서, 캡을 위해서는 효과적인 확산 및 전자이동 장벽 금속 중에서 본 발명의 내용 중의 금속 합금을 포함하는 금속이 선택된다. 이러한 금속은 장치에 의해 직면하게 되는 제조 및 서비스 조건하에서, 낮은 확산도와 낮은 이동도를 특징으로 한다. 특히, 캡 금속은 상호연결부 내로의 확산을 피하도록 선택되는데, 그 이유는 상호연결부 및 캡 금속 유래의 간헐적인 금속간 반응층이 아니라, 상호연결부의 상부에 전체적으로 독특한 캡을 형성하는 것이 목적이기 때문이다. 따라서, 상호연결부에 인접한 캡의 제1최하층을 위한 특정 금속은 Cu 상호연결부와 실질적으로 혼합되지 않도록 선택된다. 실질적으로 혼합되지 않는다는 것은 다소 경미한 양의 혼합은 허용되는 것을 의미하지만, 예측된 서비스 조건하에서 혼합으로 인한 상당한 성능의 감퇴가 존재하지 않을 만큼, 금속은 적어도 충분히 비혼합성이다. 본 발명의 범주 내에서 상이한 용도에 대한 상이한 기준에 의해 적절한 비혼합성이 결정될 수 있으며, 일 양태에 있어서, 금속은 구리가 900℃ 내지 1100℃ 사이의 온도에 대하여는 약 104×exp((-0.75 eV/kT)at% 미만의 용해도를 가지며, 550℃ 내지 700℃ 사이의 온도 영역에서는 약 103×exp((-0.52 eV/kT)at% 미만의 용해도를 갖는 금속 중에서 선택된다. 벌크 Co에서 Cu의 용해도는 900℃ 내지 1100℃ 사이의 온도에 대하여는 ∼4.5×104×exp((-0.75 eV/kT)at% 이고, 550℃ 내지 700℃ 사이의 온도영역에서는 ∼6×102×exp((-0.52 eV/kT)at% 이다. Cu와의 혼합성 때문에, 캡의 제1층에서 피해야 할 금속은 Ni, Au, 및 Ag이다. The purpose of the cap is to provide a unique protective layer on the interconnect. Thus, for the cap, a metal comprising the metal alloy in the context of the present invention is selected from among the effective diffusion and electron transfer barrier metals. Such metals are characterized by low diffusivity and low mobility under the manufacturing and service conditions encountered by the device. In particular, the cap metal is chosen to avoid diffusion into the interconnect, since the purpose is to form a unique cap as a whole on top of the interconnect rather than the intermittent intermetallic reaction layer derived from the interconnect and the cap metal. to be. Thus, the particular metal for the first lower layer of the cap adjacent to the interconnect is selected such that it is not substantially mixed with the Cu interconnect. Substantially non-mixing means that a slight amount of mixing is allowed, but the metal is at least sufficiently non-mixable so that there is no significant performance loss due to mixing under predicted service conditions. Appropriate incompatibility may be determined by different criteria for different uses within the scope of the present invention, and in one aspect, the metal may contain about 10 4 xexp ((−) for temperatures between 900 ° C and 1100 ° C copper. It has a solubility of less than 0.75 eV / kT) at% and is selected from metals having a solubility of less than about 10 3 xexp ((-0.52 eV / kT) at% in the temperature range between 550 ° C and 700 ° C. The solubility of Cu at is -4.5 x 10 4 x exp ((-0.75 eV / kT) at% for temperatures between 900 and 1100 degrees Celsius, and -6 x 10 2 x in temperatures between 550 and 700 degrees Celsius. exp ((-0.52 eV / kT) at%. Because of the mixing with Cu, the metals to be avoided in the first layer of the cap are Ni, Au, and Ag.

모든 층에서의 캡 금속은 인접한 Si 또는 기타 다른 기판 물질로의 확산을 피하도록 선택된다. 본 발명의 범주 내에서 상이한 용도에 대한 상이한 기준에 의해 적절한 확산도가 결정될 수 있다. Si에서의 확산도 및 이동성 때문에 캡의 제2층 및 후속의 층에서 피해야 할 금속은 Au 및 Ag이다. The cap metal in all layers is chosen to avoid diffusion into adjacent Si or other substrate materials. Appropriate diffusivity may be determined by different criteria for different uses within the scope of the present invention. The metals to be avoided in the second and subsequent layers of the cap are Au and Ag due to their diffusivity and mobility in Si.

일반적으로, 상술한 바와 같이 Cu 와의 혼합성으로 인해 Cu 상호연결부의 상부에서 제1층으로서 Ni는 회피되는데, 그 이유는 Ni에는 Ni-Cu 금속간 형성에 의해 Cu의 도전성 및 특징을 변화시키려는 경향이 있기 때문이다. 이와는 대조적으로, 코발트계 합금은 Cu의 도전성 및 특징을 상당히 변화시키지 않는다. 하기에 설명되는 바와 같이 이러한 기준에 부합하는 몇 가지 바람직한 조합중 하나는 Co계 제1층인데, 왜냐하면 Co는 Cu에 대해 양호한 장벽 및 전자이동의 보호를 제공하기 때문이다. Generally, Ni is avoided as the first layer on top of the Cu interconnects due to the mixing with Cu as described above, because Ni tends to change the conductivity and characteristics of Cu by Ni-Cu intermetallic formation. Because of this. In contrast, cobalt-based alloys do not significantly change the conductivity and characteristics of Cu. One of several preferred combinations that meet this criterion, as described below, is a Co-based first layer, because Co provides good barrier and electron transfer protection against Cu.

캡 물질은 절연성이기보다는 도전성이도록 선택된다. 이러한 물질은 비-블랭킷 침착 방법에 의해, 즉 Cu 상호연결부를 위해 또는 다층 캡의 이미 침착된 층을 위해 화학적으로 선택되는 방법에 의해 침착될 수 있도록 선택된다. The cap material is chosen to be conductive rather than insulating. Such materials are selected such that they can be deposited by non-blanket deposition methods, i.e. by chemically selected methods for Cu interconnects or for already deposited layers of multilayer caps.

상술한 바와 같은 물질 선택의 기준 내에서, 본 발명의 일 양태에서는 캡은 두 개 이상의 연속한 층을 가지며, 그중 적어도 한 층은 무전해 도금에 의해 침착되고, 나머지 층(또는 층들)은 무전해 도금이나 침지 방법에 의해 침착된다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 캡의 층들 중에 하나는 무전해 방법에 의해 형성된 불연속 층이며, 나머지 층(또는 층들)은 연속성이며 무전해 도금이나 함침 방법에 의해 침착된다. 다층 금속 캡은 가공중에는 제거되지 않으며, 상호연결부 내로 확산되도록 어닐링되지 않고, 이러한 견지에서 다층 금속 캡은 금속 충진된 상호연결 특징부와는 구별되는 영구적인 구성부재이다. Within the criteria of material selection as described above, in one aspect of the invention the cap has two or more consecutive layers, at least one of which is deposited by electroless plating, and the remaining layers (or layers) are electroless It is deposited by plating or dipping method. In another aspect of the invention, one of the layers of the cap is a discontinuous layer formed by an electroless method, and the other layer (or layers) is continuous and deposited by an electroless plating or impregnation method. The multilayer metal cap is not removed during processing and is not annealed to diffuse into the interconnects, and in this respect the multilayer metal cap is a permanent component that is distinct from the metal filled interconnect features.

도1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 구체예에서 최종적인 다층 집적회로 장치의 구성부재(10)는 반도체 기판(14)상에 층간 유전체(ILD)를 구성하는 절연 물질(12)을 포함한다. 전형적인 유전 물질은 BD(어플라이드 머티리얼즈에 의해 판매되는), 또는 상표명 Coral로 판매되는 k값이 낮은 유전체(캘리포니아 산호세 소재 노벨러스 시스템즈 인코포레이티드에 의해 판매되는)이다. 전형적인 반도체 기판은 단결정성 Si 이다. 특징부의 상부 표면에서 상호연결 특징부는 Cu 금속화부분(16)으로 충진된다. 본 발명의 다층 캡은 제1금속캡 층(18) 및 제2금속캡 층(20)을 포함한다. Cu 금속화부분과 절연물질(12) 사이의 상호연결부에는 TaN 등과 같은 장벽층이 있지만, 이러한 장벽층은 간략한 도시를 위하여 도1에는 도시하지 않았다.As schematically shown in FIG. 1, in one embodiment of the invention, the component 10 of the final multi-layer integrated circuit device comprises an insulating material 12 constituting an interlayer dielectric (ILD) on a semiconductor substrate 14. It includes. Typical dielectric materials are BD (sold by Applied Materials), or low k dielectrics (sold by Novellus Systems, Inc., San Jose, Calif.) Sold under the trade name Coral. Typical semiconductor substrates are monocrystalline Si. At the top surface of the feature, the interconnect feature is filled with Cu metallization 16. The multilayer cap of the present invention includes a first metal cap layer 18 and a second metal cap layer 20. There is a barrier layer such as TaN in the interconnection between the Cu metallization and the insulating material 12, but this barrier layer is not shown in FIG.

본 발명은 본 발명의 범주 내의 여러 구체예 중 적어도 5개의 특정한 비배타적인 실시예의 실험에 의해 더욱 이해될 것이다. 본 발명의 제1실시예에서, 다층캡은 환원제로서 디메틸아미노보란(DMAB), 디에틸아미노보란(DEAB), 또는 모르폴린 보란 등과 같은 알킬아민 보란 화합물을 이용하는, 보란의 화학에 의한 무전해 침착 방법에 의해 침착된 Co-B, Co-B-P, Co-W-B-P, 또는 Co-B-W를 함유하는 제1층을 갖는다. 이러한 보란계 환원제는 Cu가 Co 침착을 촉진하도록 한다. 따라서 이 방법은 Cu 상호연결부 상에서 자체적으로 개시되며, 그러므로 Co, Pd, 또는 기타물질의 시딩(seeding)은 생략된다. 이것은 차아인산염 또는 기타 다른 비-보란 환원제와 같은 비-보란의 화학에 기초한 무전해 방법과는 대조적인데, 비-보란은 Cu가 Co 침 착을 촉진하게 하지 않는다. 만일 Cu 상호연결부에 층을 직접 구축하기 위해 사용한다면, 비-보란 방법은 Co 시딩 또는 기타 개시 메카니즘을 필요로 한다. 본 발명의 이러한 제1실시예에서, 상기 보란의 화학을 이용한 무전해 침착은 약 5 내지 50Å(예를 들어 약 5 내지 약 20Å)에 속하는 크기의 Co계 층이 형성될 정도로만 수행된다. 이러한 구체예의 실시예의 변형예에서, 상기 제1층은 실질적으로 전체적으로 유착되어 실질적으로 연속성인 커버리지(coverage)를 제공한다. 이러한 구체예의 다른 변형예에서는, 제1층이 상당히 비유착성이어서, 그 결과 그 커버리지가 상당히 불연속성이다. 이후, 차아인산염 환원제 또는 환원제의 혼합물 등을 이용하는 무전해 침착과 같은 또 다른 침착 방법에 의해, 약 100Å보다 두꺼운 제2의 Co계 층이 침착된다. 차아인산염 환원제를 이용하는 무전해 방법과 같은 비-보란 방법이 적절한데, 왜냐하면 차아인산염은 Co계 제1층이 Co계 제2층의 침착을 촉진하게 하기 때문이다. The invention will be further understood by experimentation of at least five specific non-exclusive examples of various embodiments within the scope of the invention. In a first embodiment of the present invention, the multilayer cap is electrolessly deposited by chemistry of borane, using alkylamine borane compounds such as dimethylaminoborane (DMAB), diethylaminoborane (DEAB), or morpholine borane, etc. as reducing agents. It has a first layer containing Co-B, Co-BP, Co-WBP, or Co-BW deposited by the method. This borane-based reducing agent allows Cu to promote Co deposition. Thus the method is initiated on its own on Cu interconnects, and therefore seeding of Co, Pd, or other materials is omitted. This is in contrast to electroless methods based on non-borane chemistry such as hypophosphite or other non-borane reducing agents, which do not allow Cu to promote Co deposition. If used to build layers directly on Cu interconnects, the non-borane method requires Co seeding or other initiation mechanisms. In this first embodiment of the invention, the electroless deposition using the chemistry of borane is carried out only to the extent that Co-based layers of size belonging to about 5 to 50 microns (eg about 5 to about 20 microns) are formed. In a variant of the embodiment of this embodiment, the first layer is substantially entirely coalesced to provide substantially continuous coverage. In another variation of this embodiment, the first layer is considerably non-adhesive, with the result that the coverage is significantly discontinuous. Thereafter, a second Co-based layer thicker than about 100 GPa is deposited by another deposition method, such as electroless deposition using hypophosphite reducing agents, mixtures of reducing agents, or the like. Non-borane methods, such as electroless methods using hypophosphite reducing agents, are suitable because hypophosphite causes the Co-based first layer to promote deposition of the Co-based second layer.

본 발명의 제2실시예에서, 다층 캡은 두께가 약 100Å 또는 이보다 두꺼운, 예컨대 약 100 내지 300Å 범위인 Co계 제1층을 가지며; 환원제로서 DMAB, DEAB, 또는 모르폴린 보란과 같은 알킬아민 보란 화합물을 이용하여 침착된 Co-B, Co-B-P, Co-W-B-P, 또는 Co-B-W 등과 같은 조성물을 함유한다. 그 후, 차아인산염 환원제 또는 환원제의 혼합물을 이용하는 무전해 Co 침착과 같이 또 다른 침착 방법에 의해 두께가 100Å보다 두꺼운 Co계 제2층이 침착된다. In a second embodiment of the invention, the multilayer cap has a Co based first layer having a thickness of about 100 GPa or thicker, such as in the range of about 100 to 300 GPa; It contains a composition such as Co-B, Co-B-P, Co-W-B-P, Co-B-W, or the like deposited with alkylamine borane compounds such as DMAB, DEAB, or morpholine borane as reducing agent. Thereafter, a Co-based second layer thicker than 100 GPa is deposited by another deposition method, such as electroless Co deposition using hypophosphite reducing agents or mixtures of reducing agents.

본 발명의 제3실시예에서, 다층 캡은 두께가 약 100Å 또는 이보다 두꺼운, 예컨대 100 내지 300Å 범위인 제1층을 가지며; 환원제로서 DMAB, DEAB, 또는 모르 폴린 보란과 같은 알킬아민 보란 화합물을 이용하는 자체적으로 개시된 무전해 침착에 의해 침착된 Co-B, Co-B-P, Co-W-B-P, 또는 Co-B-W 등과 같은 조성물을 함유한다. 그 후, 종래의 무전해 침착과 같은 또 다른 침착 방법에 의해 두께가 100Å보다 두꺼운 Ni계 제2층(예를 들어, Ni-Co) 또는 기타 다른 Co계 층이 침착된다. In a third embodiment of the invention, the multilayer cap has a first layer having a thickness of about 100 GPa or thicker, such as in the range of 100 to 300 GPa; It contains a composition such as Co-B, Co-BP, Co-WBP, Co-BW, etc. deposited by self-initiated electroless deposition using alkylamine borane compounds such as DMAB, DEAB, or morpholine borane as reducing agent. . Thereafter, a second Ni-based layer (eg, Ni-Co) or other Co-based layer thicker than 100 GPa is deposited by another deposition method such as conventional electroless deposition.

본 발명의 제4실시예에서, 다층 캡은 Co 시드 층인 제1층을 갖는다. 시드 층은 상당히 불연속성이며, 비유착성이다. 커버리지가 존재하는 영역에서, 이는 특히 얇다(예를 들어 10Å). 이러한 시드 층은 촉매 금속이나 Co 또는 Ni 의 PVD 또는 CVD와 같은 종래의 시딩 기법에 의해, 또는 환원제로서 DMAB, DEAB, 또는 모르폴린 보란과 같은 알킬아민 보란 환원제를 이용하는 자체적으로 개시되는 보란-화학의 무전해 침착에 의해 도포될 수 있다. 제2층은 두께가 100Å 또는 이보다 두꺼운, 예컨대 100 내지 300Å 범위이며, Co-W-B-P, 또는 Co-W-B와 같은 Co계 조성물을 함유하고, 무전해 침착에 의해 침착된다. 제3층은 동일 또는 대안적인 침착 방법에 의해 침착된 약 100Å보다 두꺼운 Co계, Ni계, 또는 기타 다른 비-Co계 층이다. In a fourth embodiment of the invention, the multilayer cap has a first layer which is a Co seed layer. The seed layer is quite discontinuous and non-adhesive. In areas where coverage is present, it is particularly thin (eg 10 ms). This seed layer can be prepared by conventional seeding techniques such as PVD or CVD of catalytic metals or Co or Ni, or by self-initiated borane-chemistry using alkylamine borane reducing agents such as DMAB, DEAB, or morpholine borane as reducing agent It can be applied by electroless deposition. The second layer is 100 kPa or thicker, such as in the range of 100-300 kPa, contains a Co-based composition such as Co-W-B-P, or Co-W-B, and is deposited by electroless deposition. The third layer is a Co-based, Ni-based, or other non-Co-based layer thicker than about 100 GPa deposited by the same or alternative deposition method.

본 발명의 제5실시예에서는 a)상이한 조건하에서 동일한 무전해 도금 반응조(electroless plating bath)를 이용하여, 또는 b)상이한 조건하에서 상이한 무전해조(electroless bath)를 이용하여, 또는 c)동일한 조건하에서 상이한 무전해 도금 반응조를 이용하여, 침착되는 두 개 이상의 인접한 층이 제공된다. 따라서, 각각의 층은 1 이상의 변수를 조정하여 그 조성이 조정된다. 예를 들어, 제2인접층의 침착중 pH 및/또는 온도가 제1층의 침착중 pH 및/또는 온도와 상이하다는 점을 제외하고는, 두 개의 인접한 층 각각은 동일한 반응조 및 동일한 조건을 이용하여 침 착된다. 조성에 영향을 끼치도록 조정될 수 있는 다른 조건에는 반응조 교반, 기판 회전, 회전 속도, 용액 유속 등과 같은 공구와 연관된 효과가 포함된다. 또는 pH, 온도, 및 기타 다른 모든 변수들은 각각의 층에 대해 동일하지만, 제1층이 Co-B를 함유하고 제2층이 Co-B-W를 함유한다는 점에서, 그 조성이 구별된다. In a fifth embodiment of the present invention a) using the same electroless plating bath under different conditions, or b) using a different electroless bath under different conditions, or c) under the same conditions. Using different electroless plating reactors, two or more adjacent layers to be deposited are provided. Thus, each layer adjusts its composition by adjusting one or more variables. For example, two adjacent layers each use the same reactor and the same conditions, except that the pH and / or temperature during deposition of the second adjacent layer is different from the pH and / or temperature during deposition of the first layer. Is deposited. Other conditions that can be adjusted to affect the composition include effects associated with the tool such as reactor agitation, substrate rotation, rotation speed, solution flow rate, and the like. Or pH, temperature, and all other variables are the same for each layer, but the composition is distinguished in that the first layer contains Co-B and the second layer contains Co-B-W.

따라서 본 발명의 범주 내에서 이러한 5개의 특정한 비배타적인 실시예는 하기와 같이 요약될 수 있다. Thus, within the scope of the present invention, these five specific non-exclusive embodiments can be summarized as follows.

실시예ⅠExample I

층1: 알킬아민 보란 환원제를 이용하는 무전해 침착에 의해 형성된, 두께가 얇은 Co계 층Layer 1: Thin Co-based Layer Formed by Electroless Deposition Using Alkylamine Borane Reducing Agent

층2: 층1의 방법과는 다른 무전해 침착에 의해 형성된, >100Å의 Co계 층.Layer 2: A Co-based layer of> 100 kPa formed by electroless deposition, which is different from the method of layer 1.

실시예ⅡExample II

층1: 알킬아민 보란 환원제를 이용하는 무전해 침착에 의해 형성된, >100Å의 Co계 층.Layer 1: A Co-based layer of> 100 Pa, formed by electroless deposition with an alkylamine borane reducing agent.

층2: 층1의 방법과는 다른 무전해 침착에 의해 형성된, >100Å의 Co계 층.Layer 2: A Co-based layer of> 100 kPa formed by electroless deposition, which is different from the method of layer 1.

실시예ⅢExample III

층1: 알킬아민 보란 환원제를 이용하는 무전해 침착에 의해 형성된, >100 옹스트롬의 Co계 층.Layer 1: Co-based layer> 100 angstroms formed by electroless deposition with an alkylamine borane reducing agent.

층2: >100 옹스트롬의 Ni계 층.Layer 2: Ni-based layer> 100 angstroms.

실시예ⅣExample IV

층1: Co계 시드 층Layer 1: Co-based seed layer

층2: 무전해 침착에 의해 형성된 >100Å의 Co계 층.Layer 2: A Co-based layer of> 100 GPa formed by electroless deposition.

층3: >100Å의 Co계 또는 Ni계 층Layer 3: Co or Ni based layer> 100 kPa

실시예ⅤExample V

층1: 무전해 침착에 의해 형성된 >100Å의 Co계 층.Layer 1: A Co based layer of> 100 GPa formed by electroless deposition.

층2: 무전해 침착에 의해 형성된 >100Å의 Co계 층.Layer 2: A Co-based layer of> 100 GPa formed by electroless deposition.

상술한 실시예 내에서의 대안은 두 개, 세 개, 또는 그 이상의 독특한 침착 방법을 이용하는 것인데, 그 결과, 다층캡의 "다층"은 두 개, 세 개, 또는 이보다 많은 층을 언급하는 것이 된다. 순전히 비용 및 방법상 공학적 견지에서는, 오직 두 개의 층을 사용하는 것이 가장 전형적인데, 왜냐하면 보다 적은 작업을 관여시키기 때문이다. 그러나, 세 개, 네 개, 또는 이보다 많은 층이 바람직한 경우도 있다. 예를 들어, 캡이 여러가지 기능을 담당하는 경우에는 세 개 또는 네 개의 층이 바람직하다. 또 다른 대안으로는 매우 두꺼운(100+ Å) 층들 중 하나의 층을, 예를 들어 60Å 내지 100Å 사이의 적당한 두께의 층으로 대체하는 것이다. An alternative in the above embodiments is to use two, three, or more unique deposition methods, such that the "multilayer" of the multilayer cap refers to two, three, or more layers. . From a purely cost and methodological point of view, it is most typical to use only two layers because it involves less work. However, in some cases three, four or more layers are preferred. For example, three or four layers are preferred where the cap is responsible for various functions. Another alternative is to replace one of the very thick (100+ mm 3) layers with a layer of suitable thickness, for example between 60 mm 3 and 100 mm 3.

상술한 바와 같이, 본 발명의 캡에 의해 수행되는 한가지 기능은 Cu의 전자이동에 대한 장벽으로서 역할을 하는 것이다. 이 경우, 3원(ternary) Co계 합금이 특히 바람직한 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 많은 바람직한 구체예에 대하여, 적어도 하나의 층은 하기의 합금중 하나를 사용한다: As mentioned above, one function performed by the cap of the present invention is to serve as a barrier to the electron transport of Cu. In this case, ternary Co-based alloys have been found to be particularly preferred. For many preferred embodiments of the present invention, at least one layer uses one of the following alloys:

Co-W-PCo-W-P

Co-W-BCo-W-B

Co-W-B-PCo-W-B-P

Co-B-PCo-B-P

Co-BCo-B

Co-Mo-BCo-Mo-B

Co-W-Mo-BCo-W-Mo-B

Co-W-Mo-B-PCo-W-Mo-B-P

Co-Mo-PCo-Mo-P

본 발명에 사용하기 위해 3원 및 이보다 더 복합적인 합금의 성분은 장벽 원소인 Co를 함유하며, 이러한 Co는 상당한 부(part)로 선택되는데, 그 이유는 Cu와 혼합될 수 없어 조립중이나 작동중 Cu와 혼합되지 않기 때문이다. 제2성분은 열안정성, 내부식성 및 내확산성을 증가시키는 작용을 하는 W, Mo, 또는 Re와 같은 내화성 원소이다. 제3성분은 환원제의 분해로 인해 존재하는 P 또는 B 이다. 이러한 요소의 효과는 알갱이(grain) 크기를 감소시키는 것으로서, 이에 의해 미세구조는 Cu 전자이동에 대해 더욱 불침투성이 되게 할 수 있다. W 함량이 높은 CoWB는 전반적으로 무정형에 가까운 것으로 보이는 상(phase)을 갖는다. 특정 이론으로 고수하려는 의도는 아니지만, B 및 P와 함께 내화성 금속의 존재는 캐핑 필름의 결정질 구조의 알갱이 경계를 충진함에 의해 장벽의 물성을 개선시키는 것으로 여겨진다. The components of the ternary and more complex alloys for use in the present invention contain Co, a barrier element, which Co is selected in significant parts because it cannot be mixed with Cu, during assembly or operation. This is because it is not mixed with Cu. The second component is a refractory element such as W, Mo, or Re, which acts to increase thermal stability, corrosion resistance and diffusion resistance. The third component is P or B present due to decomposition of the reducing agent. The effect of this element is to reduce grain size, whereby the microstructure can be made more impermeable to Cu electromigration. CoWB having a high W content has a phase that generally appears to be near amorphous. While not intending to adhere to a particular theory, it is believed that the presence of refractory metals together with B and P improves the physical properties of the barrier by filling the grain boundaries of the crystalline structure of the capping film.

캡의 1 이상의 층은 4원 합금(quaternary alloy)을 함유한다. At least one layer of the cap contains a quaternary alloy.

상술한 바와 같이 본 발명의 여러 용도 중에서 캡에 의해 수행된 또 다른 기능은 일련의 에칭 작동중 상호연결부에 대한 손상을 억제하기 위한 에칭 정지층을 제공하는 것이다. Another function performed by the cap among the various uses of the present invention as described above is to provide an etch stop layer for suppressing damage to the interconnects during a series of etch operations.

캡에 의해 수행되는 또 다른 기능은 화학 부식에 대한 저항이다. Another function performed by the cap is resistance to chemical corrosion.

상술한 바와 같이 본 발명의 캡을 침착하기 위해 본 발명의 방법을 수행함에 있어서, 방법에 있어서의 단계는 기판의 준비, 자체적으로 개시되는 무전해 침착, 표면 활성화, 혼합 세척(complexation rinsing), 무전해 침착 등을 포함하여 수행된다. In carrying out the method of the present invention to deposit the cap of the present invention as described above, the steps in the method include preparing the substrate, self-initiating electroless deposition, surface activation, complex rinsing, electroless Dissolution and the like.

캐핑을 위한 기판을 준비함에 있어서, 층간 유전체(ILD)를 부드럽게 에칭하기 위해 1 이상의 산이 사용되며, Cu 산화물을 용해하기 위해 1 이상의 산이 사용된다. 선택적으로, 특정 기판을 에칭하기 위해서는 알칼리 용액이 바람직할 수도 있다. In preparing the substrate for capping, at least one acid is used to gently etch the interlayer dielectric (ILD) and at least one acid is used to dissolve the Cu oxide. Optionally, an alkaline solution may be preferred for etching a particular substrate.

제1전처리 작업은 유전체를 부드럽게 에칭하여 CMP에 의해 유전체에 매립되어 있는 Cu를 제거하기 위해, 기판을 HF, NH4F, H2SO4에서 선택한 산에 노출시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 이러한 목적을 위한 하나의 공지된 HF 산 에칭은 500:1 완충된 플루오루화수소산(BHF) 에칭이다. The first pretreatment operation involves exposing the substrate to an acid selected from HF, NH 4 F, H 2 SO 4 to gently etch the dielectric to remove Cu embedded in the dielectric by CMP. For example, one known HF acid etch for this purpose is a 500: 1 buffered hydrofluoric acid (BHF) etch.

제1전처리 작업이 완료된 후, 기판은 예를 들어 탈이온수로 세척된다. After the first pretreatment operation is completed, the substrate is washed with deionized water, for example.

제2전처리에서는 금속 상호연결 특징부로부터 산화물을 제거하기 위해, 유기산이나 무기산 또는 기본적인 클리너를 사용한다. 이러한 클리너는 상호연결부에서 금속화부분의 실질적인 양을 제거하지 않고서도, 예컨대 구리 산화물과 같은 모든 산화물을 양호하게 제거한다. 만일 제거되지 않는다면, 상기 산화물은 캡의 고착에 간섭하여 도전성을 손상시킬 수 있다. 이러한 형태의 클리너는 공지되어 있으며, HF, HNO3, 또는 H2SO4 등과 같은 강한 미네랄산, 또는 시트르산 또는 말론산과 같은 유기산 또는 카르복시산을 10중량% 미만만큼 함유하는 묽은 산용액과 같은 에칭제를 함유한다. 이러한 클리너는 Rhodafac RE620(Rhone-Poulenc)과 같이, 표면을 적시는데 도움을 주는 계면활성제를 포함한다. 또 다른 산 클리너는 pH 6.5의 시트르산 및 붕산을 포함한다. The second pretreatment uses organic or inorganic acids or basic cleaners to remove oxides from the metal interconnect features. Such cleaners do a good job of removing all oxides, such as, for example, copper oxides, without removing substantial amounts of metallization in the interconnects. If not removed, the oxide may interfere with sticking of the cap and impair conductivity. Cleaners of this type are known and may contain an etchant, such as a dilute acid solution containing less than 10% by weight of strong mineral acids such as HF, HNO 3 , or H 2 SO 4 , or organic or carboxylic acids such as citric acid or malonic acid. It contains. Such cleaners include surfactants that help to wet the surface, such as Rhodafac RE620 (Rhone-Poulenc). Another acid cleaner includes citric acid and boric acid at pH 6.5.

전형적으로 기본적인 클리너는 pH 9 내지 12의 범위에서, 하이드록실아민이 첨가된 TMAH, MEA, TEA, EDA(에틸렌디아민), 또는 DTA(디에틸렌트리아민)을 함유한다. Basic cleaners typically contain TMAH, MEA, TEA, EDA (ethylenediamine), or DTA (diethylenetriamine) with hydroxylamine added, in the pH 9-12 range.

상술한 바와 같이, 금속화부분 상의 제1층으로서 본 발명의 특정 구체예는 보란의 화학을 이용하는 무전해 침착에 의한 제1의 Co계 층의 침착을 포함한다. 이러한 노출에는 딥(dip), 범람 침지, 분사, 또는 침착 반응조에 기판을 노출시키는 기타 방법이 포함되는데, 단 노출 방법은 원하는 두께 및 집적도의 Co-계 침착의 목적을 적절하게 달성할 수 있는 것이어야 한다. As mentioned above, certain embodiments of the present invention as the first layer on the metallization include the deposition of the first Co-based layer by electroless deposition utilizing the chemistry of borane. Such exposure may include dips, flooding, immersion, spraying, or other methods of exposing the substrate to a deposition reactor, provided that the exposure method can adequately achieve the purpose of Co-based deposition of desired thickness and density. Should be.

무전해 침착의 자체 개시에 있어서, 본 발명은 예를 들어 DMAB, DEAB, 모르포린 보란, 이들의 혼합물, 또는 이들과 차아인산염과의 혼합물 등과 같이, 알킬아민 보란 환원제 등의 보란계 환원제를 사용한다. 보란계 환원제 및 Co 이온이 관계된 산화/환원 반응은 Cu에 의해 촉진된다. 특히, 예를 들어 pH 및 온도 등과 같은 도금 조건에 있어서, 환원제는 Cu의 존재하에 산화되고, 이로써 Co 이온을 Cu 상에 침착되는 Co 금속으로 환원시킨다. 현재 선호되고 있는 바람직한 환원제 시스템은 약 10 g/L 차아인산염 환원제를 갖는 혼합물에서 약 1 g/L DMAB 를 사용한다. 이 방법은 Co가 기본적으로 Cu 상호연결부에만 침착된다는 점에서 자가배열성(self-alignig)이며, 그 결과, 상호연결부 이외의 영역을 마스크(mask)할 필요가 없기 때문에 이 방법은 마스크리스(maskless)성 이다. 또한, 후속적으로 유전체에서 이탈된 상당량의 Co 침착을 제거할 필요도 없다. In the self-initiation of electroless deposition, the present invention uses borane-based reducing agents such as alkylamine borane reducing agents, such as, for example, DMAB, DEAB, morpholine borane, mixtures thereof, or mixtures thereof with hypophosphite, etc. . Oxidation / reduction reactions involving borane-based reducing agents and Co ions are promoted by Cu. In particular, for plating conditions such as, for example, pH and temperature, the reducing agent is oxidized in the presence of Cu, thereby reducing Co ions to Co metal deposited on Cu. A preferred reducing agent system that is currently preferred uses about 1 g / L DMAB in a mixture with about 10 g / L hypophosphite reducing agent. This method is self-aligned in that Co is basically deposited only on Cu interconnects, and as a result, this method is maskless because there is no need to mask areas other than interconnects. ) In addition, there is no need to remove the significant amount of Co deposition subsequently released from the dielectric.

자체-개시 무전해 Co 침착 반응조는 약 1 내지 20 g/L Co2 + 범위에서 염화물 및/또는 황산염 또는 기타 다른 적절한 무기염 등과 같은, 무기 Co 염으로서 용액내에 유입되는 Co 이온의 공급원과, 또는 피로인산(pyrophosphate) 등과 같은 무기 착물과, 또는 Co 아세테이트, 시트르산염, 젖산염, 호박산, 프로피온산, 히드록시아세테이트, EDTA 등과 같은 유기 카르복실산과의 Co 착물을 함유한다. Self-initiated electroless Co deposition reactor is from about 1 to 20 g / L Co 2 +, such as chloride and / or sulphate or other suitable inorganic salt in the range, the source of Co ions are introduced into an inorganic Co salt solution and, or Co complexes with inorganic complexes such as pyrophosphate and the like, or organic carboxylic acids such as Co acetate, citrate, lactate, succinic acid, propionic acid, hydroxyacetate, EDTA and the like.

반응조는 내화 금속이온의 무알칼리성(alkali-free) 공급원을 함유할 수 있다. 침착 반응조에서의 내화 금속이온의 수준은 용액 내 내화성 금속이 0 내지 최대 약 50 g/L사이인 범위이다. 일 구체예에서, 내화 금속은 W, Re, Mo, 및 이들의 혼합물에서 선택된다. The reactor may contain an alkali-free source of refractory metal ions. The level of refractory metal ions in the deposition reactor ranges from 0 to up to about 50 g / L of refractory metal in solution. In one embodiment, the refractory metal is selected from W, Re, Mo, and mixtures thereof.

반응조는 추가적으로 1 이상의 착화제(complexing agent)를 함유한다. 반응조에 사용된 착화제는 시트르산, 사과산, 글리신, 프로피온산, 호박산, 젖산, DEA, TEA, 및 암모늄 염화물, 암모늄 황화물, 암모늄 수산화물, 피로인산과 같은 암모늄염, 및 이들의 혼합에서 선택된다. 완충제는 암모늄, 붕산염, 인산염, 아세테이트, 및 이들의 혼합물에서 선택된다. pH 조정에 있어서, 암모늄, TMAH, 또는 이들의 혼 합물은 전형적으로 알칼리 pH 조정에 사용된다. 황산, 염산, 시트르산은 산성 pH 조정에 사용되며, 이러한 산은 Co 공급원의 음이온과 상호연관되도록 선택된다. The reactor additionally contains one or more complexing agents. Complexing agents used in the reactor are selected from citric acid, malic acid, glycine, propionic acid, succinic acid, lactic acid, DEA, TEA, and ammonium chlorides, ammonium sulfides, ammonium hydroxides, ammonium salts such as pyrophosphoric acid, and mixtures thereof. The buffer is selected from ammonium, borate, phosphate, acetate, and mixtures thereof. In pH adjustment, ammonium, TMAH, or mixtures thereof are typically used for alkali pH adjustment. Sulfuric acid, hydrochloric acid, citric acid are used for acidic pH adjustment and these acids are chosen to correlate with the anions of the Co source.

상술한 바와 같이, 자체적으로 개시된 침착을 위한 하나의 무전해조는 하기의 성분을 중량단위로 함유한다: As mentioned above, one electroless bath for self-initiated deposition contains the following components by weight:

CoCl2 6H2O 25 g/LCoCl 2 6H 2 O 25 g / L

시트르산 50 g/LCitric Acid 50 g / L

텅스텐산 4 g/LTungstic Acid 4 g / L

DMAB 1 g/LDMAB 1 g / L

pH 조정을 위해 25%의 TMAH 용액의 TMAH ca. 30 g/L TMAH ca. of 25% TMAH solution for pH adjustment. 30 g / L

물 잔량Water level

pH 9.5pH 9.5

상술한 바와 같이 금속화부분 상의 대안적인 제1층으로서, 본 발명의 특정 구체예는 Cu가 Co 침착을 촉진하게 하는, 환원제를 사용하지 않는 무전해 Co-계 침착 방법을 이용한다. 그러한 방법을 위해서, 표면 활성화 작업이 일련의 무전해 침착을 촉진하기 위해 이용된다. 현재 이용되는 바람직한 표면 활성화 방법은 Pd 침지 반응을 이용한다. 유기 합성을 위한, 기타 공지된 수소화/탈수소화 촉매가 적절하며, 이에는 Rh, Ru, Pt, Ir, 및 Os가 포함된다. 선택적으로, 표면은 당해 기술분야에 알려진 PVD, CVD, 또는 기타 기법에 의해 침착된 Co 씨딩과 함께 씨딩함에 의하는 무전해 침착을 위해 준비될 수 있다.As an alternative first layer on the metallization as described above, certain embodiments of the present invention utilize an electroless Co-based deposition method without a reducing agent, which allows Cu to promote Co deposition. For such a method, surface activation is used to promote a series of electroless depositions. The preferred surface activation method currently used utilizes a Pd immersion reaction. Other known hydrogenation / dehydrogenation catalysts for organic synthesis are suitable, including Rh, Ru, Pt, Ir, and Os. Alternatively, the surface can be prepared for electroless deposition by seeding with Co seeding deposited by PVD, CVD, or other techniques known in the art.

염화팔라듐(PdCl2)은 바람직한 표면 활성화 방법을 위해서 용이하게 입수 가능한 Pd 공급원이다. 본 발명은 인산염 또는 기타 공지된 완충제를 이용하여 pH가 2 이상이 되게 완충시킴으로써 온화한 조건으로 pH를 치우치게 하는 경향이 있다. pH를 완충시킴에 의해, 표면 상의 Cu 상호연결부의 과도한 에칭이 최소화된다는 것이 밝혀졌다. 완충 단계에 있어서, 바람직한 붕산염의 공급원은 작업 용액 내에서 테트라메틸 암모늄 보레이트(tetramethyl ammonium borate)로 중화된 붕산이다.Palladium chloride (PdCl 2 ) is an readily available Pd source for preferred surface activation methods. The present invention tends to bias the pH under mild conditions by buffering the pH to at least 2 using phosphate or other known buffers. By buffering the pH, it has been found that excessive etching of the Cu interconnects on the surface is minimized. In the buffer step, the preferred source of borate is boric acid neutralized with tetramethyl ammonium borate in the working solution.

표면 활성화 용액에 있어서, 용액 내에 Pd 이온을 유지시키기 위해서는 리간드가 필요하다. 용액 내에 Pd를 유지시킴과 동시에, 상당히 착화된 Pd 착물을 형성하지 않은 것이 한가지 과제인데, 그 이유는 궁극적인 목적이 약 30초 이하와 같이 합리적인 침착 시간 동안 Cu 상에 Pd를 방출 및 침착하게 하는 것이기 때문이다. 브롬화물은 본 발명의 활성화 방법에 있어서 한가지 바람직한 리간드이다. 브롬화물은 HBr에 의해 제공될 수 있다. 약 50ppm 내지 수g/L 사이의 브롬화물이 낮은 농도(예, 10 ppm)로 PdCl2를 이용할 수 있게 한다는 것이 밝혀졌는데, 그 이유는 브롬화물-Pd 착물이 너무 강하지도, 너무 약하지도 않기 때문이다. 그러므로, 브롬화물-Pd 착물은 기판 상의 침착을 위해 이들이 용이하게 방출되지 않도록 그다지 강하지 않으며, 그러나 이들이 너무 용이하게 방출되어 그 결과 선택성이 손실될만큼 너무 약하지도 않다. 그러므로, 브롬화물-Pd 착물을 이용하면, 선택성이 증강되고, 이는 용액 내 Pd의 양을 다른 착물이 이용되는 경우 보다 낮출 수 있다는 추가적인 유리한 효과를 제공한다. 그러한 브롬화물의 수준은 30초 미만의 적합한 Pd 침착 개시 속도를 제공한다. 구체적으로, Pd 10ppm, 브롬화물 120ppm, 및 pH 4에서, 적합한 개시속도는 감지할만한 Cu 에칭 없이 달성된다.In surface activated solutions, ligands are required to maintain Pd ions in the solution. One challenge is to maintain Pd in solution while not forming a highly complexed Pd complex, because the ultimate goal is to release and deposit Pd on Cu for a reasonable deposition time, such as about 30 seconds or less. Because it is. Bromide is one preferred ligand in the activation method of the present invention. Bromide may be provided by HBr. It has been found that bromide between about 50 ppm and several g / L makes PdCl 2 available at low concentrations (eg, 10 ppm) because the bromide-Pd complex is neither too strong nor too weak. to be. Therefore, bromide-Pd complexes are not so strong that they are not easily released for deposition on a substrate, but are not too weak that they are released too easily and consequently lose selectivity. Therefore, the use of bromide-Pd complexes enhances selectivity, which provides an additional beneficial effect that the amount of Pd in solution can be lower than if other complexes are used. Such levels of bromide provide a suitable Pd deposition initiation rate of less than 30 seconds. Specifically, at 10 ppm Pd, 120 ppm bromide, and pH 4, a suitable initiation rate is achieved without appreciable Cu etching.

PdCl2 이외의 Pd2 + 공급원에는 PdSO4, PdBr2, Pd(NO3)2, 아세트산팔라듐, 및 프로피온산팔라듐이 포함된다. Pd2 +를 안정화 시키기 위한 혼성 리간드(complexing ligand)는 시트르산염, 아세트산, 또는 MSA이다. Pd 화합물의 음이온과 상호작용하는 산 또는 산들의 혼합물, 예컨대 염산, 브롬산, 황산, 및 인산과 같은 예시적인 무기산이 pH 조절을 위해 이용된다. Cu와 Ta 사이의 경계면 또는 유전체 상의 기타 장벽에서의 미세에칭의 문제를 완화하기 위해서 여러 경우에 있어서, 덜 공격적인 산이 바람직하다. 그러한 산은 선택적으로, 유기 지방족 모노- 및 디-카르복시산(글리콜산, 석신산, 옥살산, 젖산, 트리플루오로아세트산(할로겐-치환된)), 방향족 모노- 및 디-카르복시산(벤조산, 프탈산), 방향족 설폰 또는 설핀산(벤젠설폰산, 톨루엔설폰산, 큐멘설폰산, 자일렌설폰산, 페놀설폰산, 크레졸설폰산, 나프탈렌설폰산, 및 유사-설핀산), 방향족 포스폰산 또는 포스핀산, 또는 환원적 성질을 가진 무기산(차인산, 황산)이다. 팔라듐 공급원은 반드시 그렇지는 않지만, 전형적으로 그러한 산과 상호작용하는 음이온을 보유한다. Pd 2 + source other than the PdCl 2 has PdSO 4, PdBr 2, Pd ( NO 3) 2, include palladium acetate, palladium propionate and. Mixed-ligand (complexing ligand) for stabilizing the Pd 2 + is a citrate, acetate, or MSA. Acids or mixtures of acids that interact with the anions of the Pd compound, such as hydrochloric acid, bromic acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, are used for pH control. In many cases, less aggressive acids are preferred to mitigate the problem of microetching at the interface between Cu and Ta or other barriers on the dielectric. Such acids optionally include organic aliphatic mono- and di-carboxylic acids (glycolic acid, succinic acid, oxalic acid, lactic acid, trifluoroacetic acid (halogen-substituted)), aromatic mono- and di-carboxylic acids (benzoic acid, phthalic acid), aromatic Sulfonic or sulfinic acids (benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, cumenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, cresolsulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, and pseudo-sulfonic acid), aromatic phosphonic acids or phosphinic acids, or reductive Inorganic acids with properties, such as phosphoric acid and sulfuric acid. Palladium sources typically, but not necessarily, possess anions that interact with such acids.

활성화 화학물질을 배합하는데 있어서 제2의 과제는 유전체 표면상에 활성화 부위를 형성하는 것을 회피하기 위한, 유전체 상의 금속에 대한 침착의 선택성이다. 이러한 과제는 본원에 설명된 바와 같이, 예비-세척, Pd 활성화 화학물질, 및 활성화 후 세척/혼성 세척의 조합에 의해 다루어진다.A second challenge in compounding activating chemicals is the selectivity of the deposition on the metal on the dielectric to avoid the formation of activation sites on the dielectric surface. This challenge is addressed by a combination of pre-wash, Pd activation chemicals, and post-activation wash / hybrid wash, as described herein.

이 방법은 활성화제가 본질적으로 Cu 상호연결부에만 침착된다는 점에서 실질적으로 자가배열성인데, 그 결과 상호연결부 이외의 마스크 영역이 필요없으므로, 이 방법은 마스크리스성이다.This method is substantially self-aligning in that the activator is essentially deposited only on the Cu interconnects, which results in masklessness since no mask area other than the interconnects is needed.

Calsoft LAS99와 같은 계면활성제가 선택적으로 젖음성을 개선하기 위해 이용될 수 있다.Surfactants such as Calsoft LAS99 can optionally be used to improve wettability.

활성화 이후에, 기판은 혼성 세척에 노출되는데, 이는 활성화제 조성물에 의해 뒤에 남겨진 잔여 이온성 활성화제를 제거하여, 이로써 표면상에 불필요한 후속적 침착을 최소화하는 기능을 한다.After activation, the substrate is exposed to a hybrid wash, which serves to remove residual ionic activator left behind by the activator composition, thereby minimizing unnecessary subsequent deposition on the surface.

몇몇 양태에 있어서, 본 발명은 또한 상기 설명한 보란계 환원제 이외의 환원제를 이용하는 무전해 침착을 포함한다. 구체적으로, 그러한 침착은 a) 제1층(단, Cu 기판이 활성화되거나 또는 상기 설명한 것과 같이 시딩된다), b) Co-계 제1층 상부에 제2층, 또는 c) 제2층 또는 후속의 층 상부에 제3층 또는 후속의 층이 형성될 경우에 이용된 옵션 중의 하나이다. (a)양태에 있어서, 본 발명은 i) Cu 상의 금속 시드가 침착을 촉진하게 하고, 또는 ii) 활성화된 Cu 기판의 Pd-촉매화 침착을 보조하는, 환원제의 도움으로 침착된 무전해 금속 침착층을 이용한다. (b)양태에 있어서, 본 발명은 미리 도포된 Co계 층이 다음 층의 침착을 촉진하게 하는 환원제의 도움으로 침착된, 무전해 Co 및/또는 Ni 및/또는 기타 금속 침착층을 이용한다. 예컨대, 이를 달성하기 위해서는, Co 이온의 공급원 및 환원제를 함유한 무전해조가 이용된다. Co 이온은 무기 Co염으로서, 예컨대 염화물 및/또는 황산염 또는, Co 아세트산염, 시트르산염, 젖산염, 석신산염, 프로피온산염, 또는 하이드 록시아세트산염과 같은 유기 카르복시산과의 착물로서, 약 2 내지 약 50g/L 사이 범위로 주입된다. In some embodiments, the present invention also includes electroless deposition using reducing agents other than the borane-based reducing agents described above. Specifically, such deposition may be a) a first layer, provided that the Cu substrate is activated or seeded as described above, b) a second layer on top of the Co-based first layer, or c) a second layer or subsequent One of the options used when a third layer or a subsequent layer is formed on top of the layer. In an aspect (a), the present invention provides an electroless metal deposition deposited with the aid of a reducing agent, i) allowing a metal seed on Cu to facilitate deposition, or ii) assisting Pd-catalyzed deposition of an activated Cu substrate. Use layers. In an embodiment (b), the present invention utilizes an electroless Co and / or Ni and / or other metal deposition layer deposited with the aid of a reducing agent which allows the pre-coated Co-based layer to promote the deposition of the next layer. For example, to achieve this, an electroless bath containing a source of Co ions and a reducing agent is used. Co ions are inorganic Co salts, such as, for example, chlorides and / or sulfates or complexes with organic carboxylic acids such as Co acetate, citrate, lactate, succinate, propionate, or hydroxyacetic acid salts. It is injected into the range between / L.

차아인산염 환원제(예, 차아인산암모늄)와 같은 1 이상의 환원제가 대략 약 2 내지 약 30g/L 사이의 농도로 이용된다. 이 환원제는 무-알칼리성; 특히 Na를 함유하지 않는다. 기타 환원제는 문헌[Malloy and Hajdu (Eds.), Electroless Plating, Fundamentals and Applications, American Electroplaters and Surface finishers Society(1980)]뿐만 아니라, Ni 및 Co 무전해 도금을 위한 다양한 무전해조 조성물 및 반응 화학에 기재되어있다. 일 구체예에서, 차아인산염 또는 기타 환원제가 보란계 환원제에 보충될 수 있다.One or more reducing agents, such as hypophosphite reducing agents (eg, ammonium hypophosphite), are used at concentrations between about 2 and about 30 g / L. This reducing agent is alkali-free; In particular, it does not contain Na. Other reducing agents are described in Mally and Hajdu (Eds.), Electroless Plating , Fundamentals and Applications , American Electroplaters and Surface finishers Society (1980), as well as various electroless bath compositions and reaction chemistries for Ni and Co electroless plating. In one embodiment, hypophosphite or other reducing agent may be supplemented to the borane-based reducing agent.

이 반응조는 또한 추가적으로 내화성 금속 이온의 알칼리 비함유 공급원을 함유할 수도 있다. 침착 반응조 내에 내화성 금속 이온의 수준은 내화성 금속염 0 내지 50g/L의 농도이다. 일 구체예에서, 내화성 금속은 W, Re, Mo, 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다.This reactor may also additionally contain an alkali free source of refractory metal ions. The level of refractory metal ions in the deposition reactor is at a concentration of 0-50 g / L refractory metal salts. In one embodiment, the refractory metal is selected from W, Re, Mo, and mixtures thereof.

특히 바람직한 일 구체예에서, W 이온은 W 이온의 무알칼리성, 텅스텐산염-계 공급원에 의해 제공된다. 그러한 W 이온의 공급원 중에서 바람직한 것은 테트라메틸암모늄 텅스테이트, 포스포텅스테이트, 실리코텅스테이트, 및 이들의 혼합물이다. 예를 들어, 바람직한 침착 반응조 중 하나는 TMAH에 의해 중화된 텅스텐산을 약 2 내지 약 10g/L 사이로 함유한다. 내화성 금속의 기타 공급원에는 암모늄 몰리브데이트가 포함된다. In one particularly preferred embodiment, the W ions are provided by an alkali free, tungstate-based source of W ions. Preferred among such sources of W ions are tetramethylammonium tungstate, phosphotungstate, silicotungstate, and mixtures thereof. For example, one of the preferred deposition reactors contains between about 2 and about 10 g / L of tungstic acid neutralized by TMAH. Other sources of refractory metals include ammonium molybdate.

Co를 위한 안정화제가 무전해 Co 침착 반응조의 바람직한 일 구체예에 혼합 된다. 용액 내에서 Co 착물이 환원제의 부존재 하에서도 안정하다고 해도, 안정화제의 이용은 반응조 성분의 자발적인 분해를 방지하는데 도움이 될 수 있다. 예컨대, 예시적인 안정화제에는 Pb, Bi, Sn, Sb, IO3, MoO3, AsO3, 이미다졸과 같은 아졸 및 이들의 유도체가 포함된다. 안정화제의 수준은 약 0.1 내지 약 100 ppm 사이에 속한다. 예를 들어, Pb+2에 대하여는 약 5 내지 약 20ppm이 효과적인 것으로 나타났다. MoO4 -2에 대하여는, 약 10 내지 약 100ppm이 효과적인 것으로 나타났다. 바람직한 안정화제 중 하나는 말레산인데, 이는 문헌[Malloy and Hajdu (Eds.), Electroless Plating, Fundamentals and Applications, American Electroplaters and Surface finishers Society(1980)(p. 34-44)]에 논의된 4개의 그룹 내에 속한다.Stabilizers for Co are mixed in one preferred embodiment of the electroless Co deposition reactor. Although the Co complex in the solution is stable even in the absence of a reducing agent, the use of a stabilizer can help to prevent spontaneous degradation of the reactor components. For example, exemplary stabilizers include azoles such as Pb, Bi, Sn, Sb, IO 3 , MoO 3 , AsO 3 , imidazole and derivatives thereof. The level of stabilizer is between about 0.1 to about 100 ppm. For example, about 5 to about 20 ppm have been shown to be effective for Pb +2 . For MoO 4 -2 , about 10 to about 100 ppm have been shown to be effective. One preferred stabilizer is maleic acid, which is described by Mallyy and Hajdu (Eds.), Electroless Plating , Fundamentals and Applications , American Electroplaters and Surface finishers Society (1980) (p. 34-44).

침착된 Co를 위한 알갱이 정련제(refiner)가 선택적으로 반응조에 혼합될 수 있다. 이 알갱이 정련제는 또한 안정화제로서의 특성을 나타낼 수 있는데, 하지만 이러한 알갱이 정련제는, 상기 서술한 안정화제가 알갱이 정련 기능을 주로 수행하지는 못한다는 점에서 상기 서술한 안정화제와는 구별된다. 예컨대, 예시적인 알갱이 정련제에는 Cd, Cu, Al, 사카린, 2-부틴-1,4-디올 및 이의 알콕실레이트, 3-헥신-2,5-디올, 프로파질 알콜(propagyl alcohol) 및 이의 알콕실레이트 및 설포네이트, 알릴 설포네이트(alyl sulfonate), 베타인 및 이의 설포베타인 유도체가 포함된다.Grain refiners for the deposited Co can optionally be mixed into the reactor. The grain refiner can also exhibit its properties as a stabilizer, but such a grain refiner is distinguished from the stabilizer described above in that the stabilizer described above does not mainly perform the grain refining function. For example, exemplary kernel refiners include Cd, Cu, Al, saccharin, 2-butyne-1,4-diol and alkoxylates thereof, 3-hexyne-2,5-diol, propagyl alcohol and eggs thereof. Coxylates and sulfonates, allyl sulfonates, betaines and sulfobetaine derivatives thereof.

전형적으로 반응조는 원하는 범위로 pH를 안정화하기 위해서 pH 완충제를 함유한다. 일 구체예에서는, 원하는 pH 범위가 약 8.0 내지 약 10.0 사이이다. 만약 pH가 안정화되지 않는다면, 침착 속도 및 침착의 화학에 있어서 의도되지 않고, 바람직하지 않으며, 예기치 못한 변화가 일어날 수 있다. 예를 들어, 예시적인 완충제에는 붕산염, 테트라붕산염 및 펜타붕산염, 인산염, 아세테이트, 글리콜레이트, 젖산염, 암모니아, 및 피로인산염이 포함된다. 이 pH 완충제의 수준은 약 10 내지 약 50g/L 사이에 속한다.Typically the reactor contains a pH buffer to stabilize the pH in the desired range. In one embodiment, the desired pH range is between about 8.0 and about 10.0. If pH is not stabilized, unintended, undesirable, and unexpected changes in deposition rate and chemistry of deposition may occur. For example, exemplary buffers include borate, tetraborate and pentaborate, phosphate, acetate, glycolate, lactate, ammonia, and pyrophosphate. The level of this pH buffer is between about 10 and about 50 g / L.

Co에 대한 착화제가 용액 내 Co를 유지하기 위해서 반응조에 함유된다. 이 욕도는 전형적으로 약 8 내지 약 10 사이의 pH에서 작동되는데, 이러한 pH 수준에서 Co는 수산화물을 형성하여 용액에서 침전되는 경향을 갖는다. 예시적인 착화제에는 시트르산염, 클리콜산, 젖산, 말산, 석신산, 피로인산염, 암모늄, DEA, TEA, 및 EDTA가 포함된다. 이 착화제의 농도는 일반적으로, 착화제와 Co 사이의 몰 비율이 약 2:1 내지 약 4:1 사이가 되도록 선택된다. 착화제의 분자량에 따라, 착화제의 수준이 약 20g/L 내지 약 120g/L 사이에 속할 수 있다.Complexing agents for Co are contained in the reactor to maintain Co in solution. This bath typically operates at a pH between about 8 and about 10, at which pH Co tends to form hydroxides and precipitate out of solution. Exemplary complexing agents include citrate, glycolic acid, lactic acid, malic acid, succinic acid, pyrophosphate, ammonium, DEA, TEA, and EDTA. The concentration of this complexing agent is generally chosen such that the molar ratio between the complexing agent and Co is between about 2: 1 and about 4: 1. Depending on the molecular weight of the complexing agent, the level of the complexing agent may be between about 20 g / L and about 120 g / L.

기판 표면을 적시는데 도움을 주기 위하여, 선택적으로 1 이상의 계면활성제가 반응조에 함유될 수 있다. 이 계면활성제는 또한 일정 크기까지의 3차원적 성장을 억제할 수 있는 온화한 침착 억제제로 작용할 수 있는데, 이로써 필름의 형태 및 토포그래피(topography)가 개선된다. 이는 또한 Cu의 이동에 대해 덜 공극을 가진 알갱이 경계를 가진 보다 균일한 코팅이 산출하여, 알갱이 크기를 정련하는데 도움이 될 수 있다. 예시적인 음이온성 계면활성제에는 알킬 포스포네이트, 알킬 에테르 포스포네이트, 알킬 황산염, 알킬 에테르 황산염, 알킬 황산염, 알킬 에테르 설폰산염, 카르복시산 에테르, 카르복시산 에스테르, 알킬 아릴 설폰산염, 및 설포석시네이트가 포함된다. 예시적인 비-이온성 계면활성제에는 알콕시화된 알콜, 에톡시/프로폭시(EO/PO) 블록 공중합체, 알콕시화된 지방산, 글리콜 및 글리콜 에스테르가 포함되며, 폴리에틸렌 글리콜, 및 폴리프로필렌 글리콜/폴리에틸렌 글리콜이 현재 바람직하다. 계면활성제의 수준은 약 0.01 내지 약 5g/L 사이에 속한다.Optionally, one or more surfactants may be contained in the reactor to help wet the substrate surface. The surfactant can also act as a mild deposition inhibitor that can inhibit three-dimensional growth up to a certain size, thereby improving the shape and topography of the film. This can also help to refine grain size, resulting in a more uniform coating with grain boundaries with less porosity for Cu migration. Exemplary anionic surfactants include alkyl phosphonates, alkyl ether phosphonates, alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkyl sulfates, alkyl ether sulfonates, carboxylic acid ethers, carboxylic esters, alkyl aryl sulfonates, and sulfosuccinates. Included. Exemplary non-ionic surfactants include alkoxylated alcohols, ethoxy / propoxy (EO / PO) block copolymers, alkoxylated fatty acids, glycols and glycol esters, polyethylene glycols, and polypropylene glycol / polyethylene Glycol is presently preferred. The level of surfactant falls between about 0.01 and about 5 g / L.

상기 가이드라인 내에서, 문헌[Shacham-Diamand, Journal of Electrochemical Society "Electroless Deposition of Thin-Film Co-W-P Layers"(2001)]에 게시된 침착을 위한 무전해조는 하기의 성분을 함유한다:Within this guideline, the electroless bath for deposition, published in Shacham-Diamand, Journal of Electrochemical Society "Electroless Deposition of Thin-Film Co-W-P Layers" (2001), contains the following components:

CoSO4-H2O 23g/LCoSO 4 -H 2 O 23 g / L

NaH2PO2 21g/LNaH 2 PO 2 21g / L

Na 시트르산염 130g/LNa Citrate 130g / L

Na2WO4-H2O 10g/LNa 2 WO 4 -H 2 O 10 g / L

Rhodafac RE-610 0.05g/LRhodafac RE-610 0.05g / L

물 잔량Water level

pH 약 9.0pH approx. 9.0

상기 문헌에 게시된 또 다른 적절한 반응조는 하기의 성분을 함유한다:Another suitable reactor as published in this document contains the following components:

CoSO4-H2O 23g/LCoSO 4 -H 2 O 23 g / L

NaH2PO2 21g/LNaH 2 PO 2 21g / L

Na 시트르산염 130g/LNa Citrate 130g / L

H3P(W3O10)4 10g/LH 3 P (W 3 O 10 ) 4 10g / L

Rhodafac RE-610 0.05g/LRhodafac RE-610 0.05g / L

물 잔량Water level

pH 약 9.0pH approx. 9.0

특허 제5,695,810호에 게시된 적절한 반응조이다:A suitable reactor as disclosed in patent 5,695,810:

(NH4)2WO4 10g/L(NH 4 ) 2 WO 4 10 g / L

CoCl2-6H2O 30g/LCoCl 2 -6H 2 O 30 g / L

Na3C6H4O7-2H2O 80g/LNa 3 C 6 H 4 O 7 -2H 2 O 80 g / L

Na2H2PO2 20g/LNa 2 H 2 PO 2 20g / L

Rhodafac RE610 0.05g/LRhodafac RE610 0.05g / L

보란계 환원제를 사용하는 상기 설명된 방법과 같이, 이러한 무전해 방법은 무전해 금속이 본질적으로 금속 상호연결부에만 침착되거나, 또는 다층 침착에 있어서 제2층 또는 후속의 층의 경우에 있어서 미리 침착된 금속 캡 층 상에만 침착된다는 점에서 실질적으로 자가배열성이다. 그러므로, 본 방법에는 리소그래피(lithograpy) 및 패터닝, 스트리핑 등 리소그래피의 몇몇 단계가 필요하지 않다. 더욱이, 나중에 유전체에서 상당량의 불필요한 금속 침착을 제거할 필요도 없다.Like the method described above using borane-based reducing agents, this electroless method is characterized in that the electroless metal is essentially deposited only on the metal interconnects, or in the case of the second or subsequent layer in the case of multilayer deposition. It is substantially self-aligning in that it is deposited only on the metal cap layer. Therefore, the method does not require lithography and several steps of lithography such as patterning and stripping. Moreover, there is no need to remove significant amounts of unnecessary metal deposits later in the dielectric.

상기 설명한 바람직한 구체예에 있어서, 무전해 침착 방법이 강조되고 있지만, 다층 캡 중에서 1 이상의 층이 선택적으로 당업계에 공지된 바와 같은 금속 침지 방법에 의해 도포될 수 있다. 치환 도금이라고도 알려져 있는, 침지 도금에 있어서, 표면 상의 금속은 침지 반응에서 금속 이온으로 치환된다. 이 반응의 원동력은 용액 내 금속 이온의 낮은 산화 퍼텐셜(potential)이다. 침지 도금의 변수는 문헌[Hirsch et al., "Immersion Plating," Metal Finishing Guidebook, 1989, pp. 402-406]에 게시되어 있다. 침지 도금에 있어서, 표면 상의 기본 금속은 환원제로서 기능한다. 그러므로, 침지 도금은 추가적인 환원제가 필요하지 않다는 점에서 무전해 도금과는 구별된다. 이론적으로는, 침지 도금에 있어서 도금이 일단 정지되면 표면은 침착되는 금속으로 뒤덮힌다는 것이 또 다른 차이점이다. 이러한 점에서, 이는 자가-제한성이다. 대조적으로, 무전해 도금은 자가-촉매적이고, 이론적으로는 용액 내에 충분한 환원제가 존재하는 한 계속된다.In the preferred embodiment described above, the method of electroless deposition is emphasized, but one or more layers in the multilayer cap may optionally be applied by a metal immersion method as known in the art. In immersion plating, also known as substitutional plating, the metal on the surface is replaced with metal ions in the immersion reaction. The driving force for this reaction is the low oxidation potential of the metal ions in the solution. Parameters of immersion plating are described by Hisch et al., "Immersion Plating," Metal Finishing Guidebook, 1989, pp. 402-406. In immersion plating, the base metal on the surface functions as a reducing agent. Therefore, immersion plating is distinguished from electroless plating in that no additional reducing agent is required. Theoretically, another difference is that in immersion plating, once the plating is stopped, the surface is covered with the deposited metal. In this respect, it is self-limiting. In contrast, electroless plating is self-catalytic and in theory continues as long as there is sufficient reducing agent in solution.

본 발명의 다층 캡 및 집적 회로 기판을 생산하기 위해 본 발명의 수행하는데 있어서, 기판은 1 이상의, 전형적으로는 다수의 상호연결 특징부가 형성된 유전체 물질이다. 금속 충진된 상호연결 특징부 상에 다층 캡을 침착하는데 있어서, 이 캡은 상호연결 특징 부의 상부에 축조되며, 공간적으로는 층들(18 및 20)(도 1)을 포함하는 확장부를 형성한다. 따라서, 이 상호연결부/캡의 조합은 캐핑 이전에 상호연결부보다 공간적으로는 더 크다.In carrying out the present invention to produce the multilayer cap and integrated circuit substrate of the present invention, the substrate is a dielectric material formed with one or more, typically a plurality of interconnecting features. In depositing a multilayer cap on a metal filled interconnect feature, the cap is constructed on top of the interconnect feature and spatially forms an extension that includes layers 18 and 20 (FIG. 1). Thus, this interconnect / cap combination is spatially larger than the interconnect prior to capping.

캐핑 이전에 상호연결 특징부의 노출된 표면은 전형적으로 유전체 물질의 평편한 상부 면을 보유하는 개략적으로 동일-평면상의 표면이다. 이러한 동일-평면성 은 유전체의 상부 표면에서 금속을 제거하기 위한 CMP에 의해 달성된다(이 금속은 전형적으로 전체 유전체 위에 도포되고, 사전에 전착 작업에 의해 상호연결 특징부에 도포된다). CMP 작업 후에 기판에 남아있는 금속만이, 또한 미량 원소가 전형적으로는 상기 설명된 세척 작업에서 제거된다고 할지라도, CMP에 의해 유전체로 매립된 다소의 미량 금속만이 상호연결 특징부 내에서 노출된 금속이다. 캐핑 이전에 상호연결 특징부가 유전체 물질의 평편한 상부 표면과 동일-평면상에 위치하는 경우에, 본 발명에 의해 도포된 다층 캡은 유전체 물질의 평편한 상부 표면에 의해 제한된 평면 상으로 확장될 수 있으며, 이 확장된 상호연결 특징부의 노출된 표면도 동일-평면상에 위치한다. 그러므로, 이러한 경우에 캡을 침착하는 것은 캡이 유전체의 평면 위로 확장되도록 금속 상호연결부의 상부 상에 캡 물질을 구축하는 단계를 포함한다.The exposed surface of the interconnect features prior to capping is typically a co-planar surface that retains the flat top side of the dielectric material. This co-planarity is achieved by CMP to remove metal at the top surface of the dielectric (the metal is typically applied over the entire dielectric and applied to the interconnect features by electrodeposition in advance). Only the metals remaining on the substrate after the CMP operation and also some trace metals embedded into the dielectric by the CMP are exposed in the interconnect features, although trace elements are typically removed in the cleaning operations described above. Metal. If the interconnect features are co-planar with the flat top surface of the dielectric material prior to capping, the multilayer cap applied by the present invention may extend over a plane confined by the flat top surface of the dielectric material. And the exposed surface of this extended interconnect feature is also co-planar. Therefore, depositing the cap in this case involves building a cap material on top of the metal interconnects such that the cap extends over the plane of the dielectric.

배선의 상부 상에 확장부위를 공간적으로 구성하는 다층캡은 후속의 공정에서 제거되지 않는다는 점에서 영구적이다. 예를 들어, 다층 장치를 형성하는데 있어서, 에칭 정지 층은 전형적으로 유전체의 전체 상부 표면 및 상호연결부를 덮는 임의의 캡 확장부 위에 도포된다. 본 발명에서, 이는 캡 확장부를 제거하기 위한 임의의 간헐적인 화학적, 기계적 또는 기타 작업이 없이도 수행된다. 가장 전형적으로는, 에칭 정치 층은 유전체의 상부 표면 위에 직접 도포되고, 상호연결부를 덮는 임의의 캡 확장부 위에 직접 도포된다. 이는 또한 간헐적인 풀림 공정 없이도 달성되는데, 왜냐하면 Co계 캡이 그러한 풀림이 없이도 보호 캐핑 기능을 제공하기 때문이다.The multilayer cap that spatially constitutes the extension on the top of the wiring is permanent in that it is not removed in a subsequent process. For example, in forming a multilayer device, an etch stop layer is typically applied over any cap extension that covers the entire top surface and interconnects of the dielectric. In the present invention, this is done without any intermittent chemical, mechanical or other work to remove the cap extension. Most typically, the etch stop layer is applied directly over the top surface of the dielectric and directly over any cap extension that covers the interconnect. This is also achieved without an intermittent loosening process, since the Co-based cap provides a protective capping function without such loosening.

유전체 및 회로의 다층이 종래의 방법으로 구축된다. 결과적인 다층 집적 회로 장치는 외부 전기 커넥터의 방법에 의해 배선 결합 구조와 같은 전자패키지(electronic package)로 조립될 수도 있다. 이 장치는 금속 캡이 그 위에 있는 금속 상호연결부 사이에 존재하는 일련의 유전체 층을 함유한다. 본 발명의 다층 캡은 유전체에 매립된 Cu 상호연결부의 상부 위의 장벽이다.Multilayers of dielectrics and circuits are constructed by conventional methods. The resulting multilayer integrated circuit device may be assembled into an electronic package such as a wire coupling structure by the method of an external electrical connector. The device contains a series of dielectric layers between the metal interconnects on which the metal caps are located. The multilayer cap of the present invention is a barrier on top of Cu interconnects embedded in a dielectric.

상기 검토에 의하여, 본 발명의 몇몇 목적이 달성되었고, 기타 유리한 효과가 결과적으로 수득되었다는 것을 알 수 있을 것이다.It will be appreciated from the above review that some of the objects of the present invention have been achieved and other advantageous effects have been obtained as a result.

본 발명 또는 이의 바람직한 구체예에의 요소를 소개할 경우에, 관사 "a", "an", "the" 및 "상기"라는 표현은 1 이상의 요소가 존재한다는 것을 의미하기 위한 것이다. 예를 들어, 전술한 설명 및 하기의 청구의 범위에서 "한(an)" 상호연결부는 그러한 상호연결부가 1 이상 존재한다는 것을 의미한다. "함유하는(comprising)", "포함하는(including)" 및 "보유하는(having)"이라는 용어는 모든 것을 포함하는 것으로 의도된 것이고 열거된 요소 이외의 추가적인 요소가 존재할 수도 있다는 것을 의미한다.When introducing elements to the present invention or preferred embodiments thereof, the expressions "a", "an", "the" and "above" are intended to mean that one or more elements are present. For example, in the foregoing description and in the claims below, an "an" interconnect means that there is at least one such interconnect. The terms "comprising", "including" and "having" are intended to be all inclusive and mean that there may be additional elements other than the listed elements.

본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변화가 만들어 질 수 있을 것이므로, 상기 설명에 포함되고, 첨부된 도면에 나타난 모든 사항은 예증적인 것으로 해석되어야 하고, 제한적인 것이 아닌 것으로 의도되었다.As various changes may be made without departing from the scope of the invention, it is intended that all matter contained in the above description and shown in the accompanying drawings shall be interpreted as illustrative and not restrictive.

Claims (57)

다층 집적 회로 장치에 병합하기 위한 유전층의 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 다층 금속 캡을 형성시키는 방법으로서, A method of forming a multilayer metal cap over a metal filled interconnect feature of a dielectric layer for incorporation into a multilayer integrated circuit device, the method comprising: 금속 이온의 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구성하는 제1 침착 방법에서 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 제1 금속 캡 층을 침착시키는 단계; 및Depositing a first metal cap layer over the metal filled interconnect features in a first deposition method that constitutes electroless metal deposition from an electroless bath containing a source of metal ions and a reducing agent; And 상기 제1 침착 방법과는 다른 제2 침착 방법에서 상기 제1 금속 캡 층 위에 제2 금속 캡 층을 침착시켜, 상기 금속 충진된 상호연결 특징부와는 다른 영구적인 구성부재로서 다층 금속 캡을 형성시키는 단계를 포함하는 방법.Depositing a second metal cap layer on the first metal cap layer in a second deposition method different from the first deposition method to form a multilayer metal cap as a permanent component different from the metal filled interconnect features. Making a step; 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제2 침착 방법이 무전해 침착 방법이고, The second deposition method is an electroless deposition method, 제1 침착 방법이 제2 침착 방법에 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과는 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과는 다른 방법인 것이 특징인 방법. The first deposition method differs from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. Method characterized by being a method. 제1항에 있어서, 제1 침착 방법이 Co 이온의 공급원과 보란계 환원제를 함유하는 제1 무전해 용액을 이용하는 것이 특징인 방법.The method of claim 1, wherein the first deposition method uses a first electroless solution containing a source of Co ions and a borane-based reducing agent. 제1항에 있어서, 제1 침착 방법은 제1 금속 캡 층이 금속 충진된 상호연결부 위에 선택적으로 침착된다는 점에서 자가배열성(self-aligning)이고, 제2 침착 방법은 제2 금속 캡 층이 제1 금속 캡 층 위에 선택적으로 침착된다는 점에서 자가배열성인 것이 특징인 방법.The method of claim 1, wherein the first deposition method is self-aligned in that the first metal cap layer is selectively deposited over the metal filled interconnects, and the second deposition method is a second metal cap layer. Characterized in that it is self-aligning in that it is selectively deposited on the first metal cap layer. 제1항에 있어서, 금속 충진된 상호연결 특징부가 Cu 충진된 상호연결 특징부이고, 제1 금속 캡 층이 Cu와 실질적으로 혼합할 수 없는 금속 또는 금속 합금을 함유하는 것이 특징인 방법.The method of claim 1, wherein the metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features and the first metal cap layer contains a metal or metal alloy that is substantially incompatible with Cu. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 제1 침착 방법은 Co 이온의 공급원과 보란계 환원제를 함유하는 제1 무전해 용액을 이용하고;The first deposition method uses a first electroless solution containing a source of Co ions and a borane-based reducing agent; 제2 침착 방법은 무전해 방법이고, Co 이온의 공급원과 환원제를 함유하는, 제1 무전해 용액과 다르게 별도로 제조되는 제2 무전해 용액을 이용하는 것이 특징인 방법. The second deposition method is an electroless method, characterized by using a second electroless solution prepared separately from the first electroless solution containing a source of Co ions and a reducing agent. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 제1 침착 방법은 Co 이온의 공급원과 보란계 환원제를 함유하는 제1 무전해 용액을 이용하고;The first deposition method uses a first electroless solution containing a source of Co ions and a borane-based reducing agent; 제2 침착 방법은 무전해 방법이고, Ni 이온의 공급원과 환원제를 함유하는 제2 무전해 용액을 이용하는 것이 특징인 방법.The second deposition method is an electroless method, characterized by using a second electroless solution containing a source of Ni ions and a reducing agent. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제1 침착 방법은 Co 이온의 공급원과 보란계 환원제를 함유하는 제1 무전해 용액을 이용하고;The first deposition method uses a first electroless solution containing a source of Co ions and a borane-based reducing agent; 제2 침착 방법은 무전해 방법이고 Ni 이온의 공급원과 환원제를 함유하는 제2 무전해 용액을 이용하는 것이 특징인 방법.The second deposition method is an electroless method and is characterized by using a second electroless solution containing a source of Ni ions and a reducing agent. 제1항에 있어서, 제2 침착 방법은 pH, 침착 온도, 액체 유속, 반응조 교반, 기판 회전 및 이의 조합 중에서 선택되는 변수가 제1 침착 방법과 다른 무전해 침착 방법인 것이 특징인 방법. The method of claim 1, wherein the second deposition method is an electroless deposition method wherein the parameter selected from pH, deposition temperature, liquid flow rate, reactor agitation, substrate rotation, and combinations thereof is different from the first deposition method. 제1항에 있어서, 제1 금속 캡 층은 실질적으로 연속성이고 두께가 약 5 내지 약 50Å 사이인 것이 특징인 방법.The method of claim 1, wherein the first metal cap layer is substantially continuous and has a thickness of between about 5 to about 50 microns. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제1 금속 캡 층은 실질적으로 연속성이고 두께가 약 5 내지 약 50Å 사이이며,The first metal cap layer is substantially continuous and has a thickness of about 5 to about 50 microns, 제2 금속 캡 층은 두께가 약 100Å보다 두꺼운 것이 특징인 방법.And the second metal cap layer is thicker than about 100 mm 3. 제1항에 있어서, 제1 금속 캡 층은 불연속성이고 실질적으로 비유착성(uncoalesced) 인 것이 특징인 방법.The method of claim 1, wherein the first metal cap layer is discontinuous and substantially uncoalesced. 제1항에 있어서, 제1 침착 방법과 제2 침착 방법 사이에 불연속 침착을 포함하는 것이 특징인 방법.The method of claim 1, comprising discontinuous deposition between the first deposition method and the second deposition method. 제1항에 있어서, 제1 금속 캡 층과 제2 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하는 것이 특징인 방법.The method of claim 1 wherein the first metal cap layer and the second metal cap layer contain a Co-based alloy. 제1항에 있어서, 제1 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고, 제2 금속 캡 층은 Ni계 합금을 함유하는 것이 특징인 방법. The method of claim 1, wherein the first metal cap layer contains a Co-based alloy and the second metal cap layer contains a Ni-based alloy. 제1항에 있어서, 추가로 제2 침착 방법과 다른 제3 침착 방법에서 제2 금속 캡 층 위에 제3 금속 캡 층을 침착시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법. The method of claim 1, further comprising depositing a third metal cap layer over the second metal cap layer in a third deposition method different from the second deposition method. 제1항에 있어서, 제1 금속 캡 층을 침착시키기 전에, 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 불연속의 실질적으로 비유착성인 Co 시드(seed)를 침착시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법. The method of claim 1, comprising depositing a discontinuous, substantially non-adhesive Co seed over the metal filled interconnect features prior to depositing the first metal cap layer. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The second deposition method is an electroless deposition method; 제1 침착 방법은 제2 침착 방법에 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과 다른 방법인 것이 특징인 방법.The first deposition method is different from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. How is it characterized. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 제2 금속 캡 층이 제1 금속 캡 층 위에 선택적으로 침착된다는 점에서 자가배열성인 무전해 침착 방법이고;The second deposition method is an electroless deposition method that is self-aligning in that the second metal cap layer is selectively deposited over the first metal cap layer; 제1 침착 방법은 제2 금속 캡 층이 제1 금속 캡 층 위에 선택적으로 침착된다는 점에서 자가배열성이며;The first deposition method is self-aligning in that the second metal cap layer is selectively deposited over the first metal cap layer; 제1 침착 방법은 제2 침착 방법에서 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과 다른 방법인 것이 특징인 방법. The first deposition method is different from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. How is it characterized. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The second deposition method is an electroless deposition method; 제1 침착 방법은 제2 침착 방법에서 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과 다른 방법이며;The first deposition method is different from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. ; 제2 금속 캡 층은 두께가 약 100Å보다 두껍고;The second metal cap layer is thicker than about 100 mm 3; 제1 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고 두께가 약 100Å보다 두꺼운 것인 것이 특징인 방법. Wherein the first metal cap layer contains a Co-based alloy and is thicker than about 100 kPa. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The second deposition method is an electroless deposition method; 제1 침착 방법은 제2 침착 방법에서 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과 다른 방법이며;The first deposition method is different from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. ; 제2 금속 캡 층은 두께가 약 100Å보다 두껍고;The second metal cap layer is thicker than about 100 mm 3; 제1 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고, 불연속성이며 실질적으로 비유착성이고, 두께가 약 5 내지 약 50Å 사이인 것인 것이 특징인 방법. Wherein the first metal cap layer contains a Co-based alloy, is discontinuous, substantially non-adhesive, and has a thickness between about 5 and about 50 microns. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The second deposition method is an electroless deposition method; 제1 침착 방법은 제2 침착 방법에서 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과 다른 방법이며;The first deposition method is different from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. ; 제2 금속 캡 층은 Ni계 합금을 함유하고 두께가 약 100Å보다 두껍고;The second metal cap layer contains a Ni-based alloy and is thicker than about 100 kPa; 제1 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고 두께가 약 100Å보다 두꺼운 것인 것이 특징인 방법. Wherein the first metal cap layer contains a Co-based alloy and is thicker than about 100 kPa. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The second deposition method is an electroless deposition method; 제1 침착 방법은 제2 침착 방법에서 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과 다른 방법이며;The first deposition method is different from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. ; 제2 금속 캡 층은 Ni계 합금을 함유하고 두께가 약 100Å보다 두껍고;The second metal cap layer contains a Ni-based alloy and is thicker than about 100 kPa; 제1 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고, 불연속성이며 실질적으로 비유착성이고, 두께가 약 5 내지 약 50Å 사이인 것인 것이 특징인 방법. Wherein the first metal cap layer contains a Co-based alloy, is discontinuous, substantially non-adhesive, and has a thickness between about 5 and about 50 microns. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The second deposition method is an electroless deposition method; 제1 침착 방법은 제2 침착 방법에서 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과 다른 방법이며;The first deposition method is different from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. ; 제1 무전해 용액 조성물은 주 환원제로서 보란계 화합물을 함유하고;The first electroless solution composition contains a borane compound as the main reducing agent; 제2 무전해 용액 조성물은 주 환원제로서 비보란계 화합물을 함유하며;The second electroless solution composition contains a biborane-based compound as the main reducing agent; 제2 금속 캡 층은 두께가 약 100Å보다 두껍고;The second metal cap layer is thicker than about 100 mm 3; 제1 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고, 두께가 약 100Å보다 두꺼운 것인 것이 특징인 방법. Wherein the first metal cap layer contains a Co-based alloy and is thicker than about 100 kPa. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The second deposition method is an electroless deposition method; 제1 침착 방법은 제2 침착 방법에서 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과 다른 방법이며;The first deposition method is different from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. ; 제1 무전해 용액 조성물은 주 환원제로서 보란계 화합물을 함유하고;The first electroless solution composition contains a borane compound as the main reducing agent; 제2 무전해 용액 조성물은 주 환원제로서 비보란계 화합물을 함유하며;The second electroless solution composition contains a biborane-based compound as the main reducing agent; 제2 금속 캡 층은 두께가 약 100Å보다 두껍고;The second metal cap layer is thicker than about 100 mm 3; 제1 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고, 두께가 약 5 내지 약 50Å 사이인 것인 것이 특징인 방법. Wherein the first metal cap layer contains a Co-based alloy and has a thickness of between about 5 to about 50 kPa. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The second deposition method is an electroless deposition method; 제1 침착 방법은 제2 침착 방법에서 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과 다른 방법이며;The first deposition method is different from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. ; 제1 무전해 용액 조성물은 주 환원제로서 보란계 화합물을 함유하고;The first electroless solution composition contains a borane compound as the main reducing agent; 제2 무전해 용액 조성물은 주 환원제로서 차아인산염 화합물을 함유하며;The second electroless solution composition contains a hypophosphite compound as the main reducing agent; 제2 금속 캡 층은 두께가 약 100Å보다 두껍고;The second metal cap layer is thicker than about 100 mm 3; 제1 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고, 두께가 약 100Å보다 두꺼운 것인 것이 특징인 방법. Wherein the first metal cap layer contains a Co-based alloy and is thicker than about 100 kPa. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The second deposition method is an electroless deposition method; 제1 침착 방법은 제2 침착 방법에서 사용된 제2 용액 조성의 제2 무전해 용액과 다른 제1 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제1 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제2 침착 방법과 다른 방법이며;The first deposition method is different from the second deposition method in that it uses a first electroless solution prepared separately and having a first solution composition different from the second electroless solution of the second solution composition used in the second deposition method. ; 제1 무전해 용액 조성물은 주 환원제로서 보란계 화합물을 함유하고;The first electroless solution composition contains a borane compound as the main reducing agent; 제2 무전해 용액 조성물은 주 환원제로서 차아인산염 화합물을 함유하며;The second electroless solution composition contains a hypophosphite compound as the main reducing agent; 제2 금속 캡 층은 두께가 약 100Å보다 두껍고;The second metal cap layer is thicker than about 100 mm 3; 제1 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고, 두께가 약 5 내지 약 50Å보다 두꺼운 것인 것이 특징인 방법. Wherein the first metal cap layer contains a Co-based alloy and is thicker than about 5 to about 50 kPa. 다층 집적 회로 장치에 병합하기 위한 유전층의 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 다층 금속 캡을 형성시키는 방법으로서, A method of forming a multilayer metal cap over a metal filled interconnect feature of a dielectric layer for incorporation into a multilayer integrated circuit device, the method comprising: 귀금속 이온의 공급원을 함유하는 용액으로부터 귀금속 침지 침착을 구성하는 제1 침착 방법에서 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 제1 금속 캡 층을 침착시키는 단계; Depositing a first metal cap layer over the metal filled interconnect features in a first deposition method that constitutes a noble metal immersion deposition from a solution containing a source of precious metal ions; 상기 제1 침착 방법과는 다른 제2 침착 방법에서 상기 제1 금속 캡 층 위에 제2 금속 캡 층을 침착시키는 단계; 및Depositing a second metal cap layer over the first metal cap layer in a second deposition method different from the first deposition method; And 상기 제2 침착 방법과는 다른 제3 침착 방법에서 상기 제2 금속 캡 층 위에 제3 금속 캡 층을 침착시키는 단계를 포함하는 방법.Depositing a third metal cap layer over the second metal cap layer in a third deposition method different from the second deposition method. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 제2 침착 방법에서 제1 금속 캡 층 위에 제2 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 금속 이온 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구성하는 것이 특징인 방법.And depositing a second metal cap layer over the first metal cap layer in a second deposition method constitutes electroless metal deposition from an electroless bath containing a source of metal ions and a reducing agent. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 제2 침착 방법에서 제1 금속 캡 층 위에 제2 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 금속 이온 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구성하고;Depositing a second metal cap layer over the first metal cap layer in a second deposition method constitutes electroless metal deposition from an electroless bath containing a metal ion source and a reducing agent; 제3 침착 방법에서 제2 금속 캡 층 위에 제3 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 금속 이온 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구성하는 것이 특징인 방법.And wherein depositing the third metal cap layer on the second metal cap layer in a third deposition method constitutes electroless metal deposition from an electroless bath containing a source of metal ions and a reducing agent. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 제1 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 불연속성이고 실질적으로 비유착성이며 제2 침착 방법의 시드 층으로서 작용하는 Pd 층을 침착시키는 것을 포함하는 것이 특징인 방법.And depositing the first metal cap layer comprises depositing a Pd layer that is discontinuous, substantially non-adhesive, and acts as a seed layer of the second deposition method. 제28항에 있어서, The method of claim 28, 제1 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 불연속성이고 실질적으로 비유착성이며 제2 침착 방법의 시드 층으로서 작용하는 Pd 층을 침착시키는 것을 포함하고,Depositing the first metal cap layer comprises depositing a layer of Pd that is discontinuous, substantially non-adhesive, and acts as a seed layer of the second deposition method, 제2 침착 방법에서 제1 금속 캡 층 위에 제2 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 금속 이온 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구성하는 것이 특징인 방법.And depositing a second metal cap layer over the first metal cap layer in a second deposition method constitutes electroless metal deposition from an electroless bath containing a source of metal ions and a reducing agent. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 제1 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 불연속성이고 실질적으로 비유착성이며 제2 침착 방법의 시드 층으로서 작용하는 Pd 층을 침착시키는 것을 포함하고,Depositing the first metal cap layer comprises depositing a layer of Pd that is discontinuous, substantially non-adhesive, and acts as a seed layer of the second deposition method, 제2 침착 방법에서 제1 금속 캡 층 위에 제2 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 금속 이온 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구성하며,Depositing the second metal cap layer on the first metal cap layer in a second deposition method constitutes electroless metal deposition from an electroless bath containing a source of metal ions and a reducing agent, 제3 침착 방법에서 제2 금속 캡 층 위에 제3 금속 층을 침착시키는 단계가 금속 이온 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구성하는 것이 특징인 방법.And depositing a third metal layer over the second metal cap layer in a third deposition method constitutes an electroless metal deposition from an electroless bath containing a source of metal ions and a reducing agent. 제28항에 있어서, 제1 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 실질적으로 연속성이며 두께가 약 5 내지 약 50Å 사이인 Pd 층을 침착시키는 것을 포함하는 것이 특징인 방법.The method of claim 28, wherein depositing the first metal cap layer comprises depositing a Pd layer that is substantially continuous and has a thickness of between about 5 to about 50 microns. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 제1 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 실질적으로 연속성이며 두께가 약 5 내지 약 50Å 사이인 Pd 층을 침착시키고,Depositing the first metal cap layer is substantially continuous and deposits a Pd layer having a thickness of between about 5 to about 50 microns, 제2 침착 방법에서 제1 금속 캡 층 위에 제2 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 금속 이온 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구 성하는 것이 특징인 방법.And depositing a second metal cap layer over the first metal cap layer in a second deposition method comprises electroless metal deposition from an electroless bath containing a source of metal ions and a reducing agent. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 제1 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 실질적으로 연속성이며 두께가 약 5 내지 약 50Å 사이인 Pd 층을 침착시키고,Depositing the first metal cap layer is substantially continuous and deposits a Pd layer having a thickness of between about 5 to about 50 microns, 제2 침착 방법에서 제1 금속 캡 층 위에 제2 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 금속 이온 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구성하며,Depositing the second metal cap layer on the first metal cap layer in a second deposition method constitutes electroless metal deposition from an electroless bath containing a source of metal ions and a reducing agent, 제3 침착 방법에서 제2 금속 캡 층 위에 제3 금속 캡 층을 침착시키는 단계가 금속 이온 공급원과 환원제를 함유하는 무전해조로부터 무전해 금속 침착을 구성하는 것이 특징인 방법.And wherein depositing the third metal cap layer on the second metal cap layer in a third deposition method constitutes electroless metal deposition from an electroless bath containing a source of metal ions and a reducing agent. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 제3 침착 방법은 무전해 침착 방법이고,The third deposition method is an electroless deposition method, 제2 침착 방법은 제3 침착 방법에서 사용된 제3 용액 조성의 제3 무전해 용액과는 다른 제2 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제2 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제3 침착 방법과 다른 방법인 것이 특징인 방법.The second deposition method is different from the third deposition method in that it uses a second electroless solution prepared separately and having a second solution composition different from the third electroless solution of the third solution composition used in the third deposition method. The method characterized by being. 제28항에 있어서, 제2 침착 방법이 Co 이온의 공급원과 환원제를 함유하는 무전해 용액을 이용하는 것이 특징인 방법.29. The method of claim 28, wherein the second deposition method uses an electroless solution containing a source of Co ions and a reducing agent. 제28항에 있어서, 제2 침착 방법은 제2 금속 캡 층이 제1 금속 캡 층 위에 선택적으로 침착된다는 점에서 자가배열성이고, 제3 침착 방법은 제3 금속 캡 층이 제2 금속 캡 층 위에 선택적으로 침착된다는 점에서 자가배열성인 것이 특징인 방법.29. The method of claim 28, wherein the second deposition method is self-aligned in that the second metal cap layer is selectively deposited over the first metal cap layer, and the third deposition method is wherein the third metal cap layer is the second metal cap layer. Characterized in that it is self-aligning in that it is selectively deposited on the stomach. 제28항에 있어서, 금속 충진된 상호연결 특징부가 Cu 충진된 상호연결 특징부이고, 제2 금속 캡 층이 Cu와 실질적으로 혼합할 수 없는 금속 또는 금속 합금을 함유하는 것이 특징인 방법.The method of claim 28, wherein the metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features and the second metal cap layer contains a metal or metal alloy that is substantially incompatible with Cu. 제28항에 있어서, The method of claim 28, 제2 침착 방법은 Co 이온의 공급원과 환원제를 함유하는 제2 무전해 용액을 이용하고;The second deposition method uses a second electroless solution containing a source of Co ions and a reducing agent; 제3 침착 방법은 무전해 방법이고, Co 이온의 공급원과 환원제를 함유하는, 제2 무전해 용액과 다른 제3 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제3 무전해 용액을 이용하는 것이 특징인 방법. The third deposition method is an electroless method, characterized by using a third electroless solution prepared separately with a third solution composition different from the second electroless solution containing a source of Co ions and a reducing agent. 제28항에 있어서, The method of claim 28, 제2 침착 방법은 Co 이온의 공급원과 환원제를 함유하는 제2 무전해 용액을 이용하고;The second deposition method uses a second electroless solution containing a source of Co ions and a reducing agent; 제3 침착 방법은 무전해 방법이고, Ni 이온의 공급원과 환원제를 함유하는 제3 무전해 용액을 이용하는 것이 특징인 방법.The third deposition method is an electroless method, characterized by using a third electroless solution containing a source of Ni ions and a reducing agent. 제28항에 있어서, 제3 침착 방법은 pH와 침착 온도 중에서 선택되는 변수가 제2 침착 방법과 다른 무전해 침착 방법인 것이 특징인 방법. 29. The method of claim 28, wherein the third deposition method is an electroless deposition method wherein the variable selected from pH and deposition temperature is different from the second deposition method. 제28항에 있어서, The method of claim 28, 제1 금속 캡 층은 실질적으로 연속성이고 두께가 약 5 내지 약 50Å 사이이고,The first metal cap layer is substantially continuous and has a thickness of between about 5 to about 50 microns, 제2 금속 캡 층은 두께가 약 100Å보다 두꺼운 것인 것이 특징인 방법.And the second metal cap layer is thicker than about 100 mm 3. 제28항에 있어서, 제1 침착 방법과 제2 침착 방법 사이, 그리고 제2 침착 방법과 제3 침착 방법 사이에 불연속 침착을 함유하는 것이 특징인 방법.29. The method of claim 28, wherein the method comprises discontinuous deposition between the first deposition method and the second deposition method, and between the second deposition method and the third deposition method. 제28항에 있어서, 제2 금속 캡 층과 제3 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하는 것이 특징인 방법.29. The method of claim 28, wherein the second metal cap layer and the third metal cap layer contain a Co-based alloy. 제28항에 있어서, 제2 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고, 제3 금속 캡 층은 Ni계 합금을 함유하는 것이 특징인 방법. 29. The method of claim 28, wherein the second metal cap layer contains a Co-based alloy and the third metal cap layer contains a Ni-based alloy. 제28항에 있어서, 추가로 제3 침착 방법과 다른 제4 침착 방법으로 제3 금속 캡 층 위에 제4 금속 캡 층을 침착시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법. 29. The method of claim 28, further comprising depositing a fourth metal cap layer over the third metal cap layer in a fourth deposition method different from the third deposition method. 제28항에 있어서, The method of claim 28, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제3 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The third deposition method is an electroless deposition method; 제2 침착 방법은 제3 침착 방법에 사용된 제3 용액 조성의 제3 무전해 용액과 다른 제2 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제2 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제3 침착 방법과 다른 방법인 것이 특징인 방법.The second deposition method is different from the third deposition method in that it uses a second electroless solution prepared separately with a second solution composition different from the third electroless solution of the third solution composition used in the third deposition method. How is it characterized. 제28항에 있어서, The method of claim 28, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 침착 방법은 제2 금속 캡 층이 제1 금속 캡 층 위에 선택적으로 침착된다는 점에서 자가배열성인 무전해 침착 방법이고;The second deposition method is an electroless deposition method that is self-aligning in that the second metal cap layer is selectively deposited over the first metal cap layer; 제3 침착 방법은 제3 금속 캡 층이 제2 금속 캡 층 위에 선택적으로 침착된다는 점에서 자가배열성이며;The third deposition method is self-aligning in that the third metal cap layer is selectively deposited over the second metal cap layer; 제2 침착 방법은 제3 침착 방법에서 사용된 제3 용액 조성의 제3 무전해 용액과 다른 제2 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제2 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제3 침착 방법과 다른 방법인 것이 특징인 방법. The second deposition method is different from the third deposition method in that it uses a second electroless solution prepared separately with a second solution composition different from the third electroless solution of the third solution composition used in the third deposition method. How is it characterized. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제3 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The third deposition method is an electroless deposition method; 제2 침착 방법은 제3 침착 방법에서 사용된 제3 용액 조성의 제3 무전해 용액과 다른 제2 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제2 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제3 침착 방법과 다른 방법이며;The second deposition method is different from the third deposition method in that it uses a second electroless solution prepared separately with a second solution composition different from the third electroless solution of the third solution composition used in the third deposition method. ; 제3 금속 캡 층은 두께가 약 100Å보다 두껍고;The third metal cap layer is thicker than about 100 mm 3; 제2 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고 두께가 약 100Å보다 두꺼운 것인 것이 특징인 방법. And the second metal cap layer contains a Co-based alloy and is thicker than about 100 kPa. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 금속 충진된 상호연결 특징부는 Cu 충진된 상호연결 특징부이고;The metal filled interconnect features are Cu filled interconnect features; 제2 및 제3 침착 방법은 무전해 침착 방법이며;The second and third deposition methods are electroless deposition methods; 제2 침착 방법은 제3 침착 방법에서 사용된 제3 용액 조성의 제3 무전해 용액과 다른 제2 용액 조성을 갖고 별도로 제조된 제2 무전해 용액을 이용한다는 점에서 제3 침착 방법과 다른 방법이며;The second deposition method is different from the third deposition method in that it uses a second electroless solution prepared separately with a second solution composition different from the third electroless solution of the third solution composition used in the third deposition method. ; 제3 금속 캡 층은 Ni계 합금을 함유하고 두께가 약 100Å보다 두꺼우며;The third metal cap layer contains a Ni-based alloy and is thicker than about 100 kPa; 제2 금속 캡 층은 Co계 합금을 함유하고, 두께가 약 100Å보다 두꺼운 것인 것이 특징인 방법. And wherein the second metal cap layer contains a Co-based alloy and is thicker than about 100 kPa. 다층 집적 회로 장치에 병합하기 위한 유전층에 존재하는 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 다층 금속 캡을 형성시키는 방법으로서, A method of forming a multilayer metal cap over a metal filled interconnect feature present in a dielectric layer for incorporation into a multilayer integrated circuit device, the method comprising: 제1 침착 방법에서 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 촉매성 제1 금속 캡 층을 침착시키는 단계; 및Depositing a catalytic first metal cap layer over the metal filled interconnect features in a first deposition method; And 상기 제1 침착 방법과 다른, 자가촉매성 침착과 제1 금속 캡 층에 의해 촉매된 침착을 함유하는 제2 침착 방법에서 상기 제1 금속 캡 층 위에 제2 금속 캡 층을 침착시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 방법.Depositing a second metal cap layer over the first metal cap layer in a second deposition method comprising autocatalytic deposition and deposition catalyzed by the first metal cap layer, different from the first deposition method. How is it characterized. 제53항에 있어서, 제1 침착 방법은 귀금속 이온 공급원을 함유하는 용액으로부터 귀금속 침지 침착을 구성하는 것이 특징인 방법. 54. The method of claim 53, wherein the first deposition method comprises noble metal immersion deposition from a solution containing a noble metal ion source. 제53항에 있어서, 제1 침착 방법은 Pd 이온의 공급원을 함유하는 용액으로부터 Pd 침지 침착을 구성하고, 제2 침착 방법은 차아인산염계 환원제와 보란계 환원제를 이용하여 Co계 층의 무전해 침착을 구성하는 것이 특징인 방법.54. The method of claim 53, wherein the first deposition method comprises Pd immersion deposition from a solution containing a source of Pd ions, and the second deposition method uses an hypophosphite-based and borane-based reducing agent to electrolessly deposit a Co-based layer. How is characterized by the configuration. 금속 충진된 상호연결 특징부 위에 제1 금속 캡 층; 및A first metal cap layer over the metal filled interconnect features; And 상기 제1 금속 층 위에 제2 금속 캡 층을 함유하되, 이러한 제1 및 제2 금속 캡 층이 상기 금속 상호연결 특징부와는 다른 영구적인 구성부재를 구성하는 다층 금속 캡 층의 구성부재인 것이 특징인 다층 집적 회로 장치에 병합하기 위한 유전 층에 존재하는 금속 충진된 상호연결 특징부 위의 다층 금속 캡.A second metal cap layer over said first metal layer, wherein said first and second metal cap layers are components of a multilayer metal cap layer that constitute a permanent component different from said metal interconnect features. A multilayer metal cap over a metal filled interconnect feature present in a dielectric layer for incorporation into a characteristic multilayer integrated circuit device. 제1항 내지 제55항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 형성된, 다층 집적 회로 장치에 병합하기 위한 유전층에 존재하는 금속 충진된 상호연결 특징부 위의 다층 금속 캡.56. A multilayer metal cap over a metal filled interconnect feature present in a dielectric layer for incorporation into a multilayer integrated circuit device formed by the method of any one of claims 1-55.
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KR20150111326A (en) * 2014-03-25 2015-10-05 램 리써치 코포레이션 Two-step deposition with improved selectivity

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