【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
技術(shù)介紹
0、專利技術(shù)背景
1、通過金屬電鍍填充小特形(feature)，如通孔和溝槽是半導(dǎo)體制造工藝的基本組成部分。眾所周知，有機物質(zhì)作為電鍍浴中的添加劑的存在對實現(xiàn)基底表面上的均勻金屬沉積和避免金屬線內(nèi)的缺陷，如空隙和接縫是至關(guān)重要的。
2、隨著凹進(jìn)特形(recessed?feature)如通孔或溝槽的孔徑尺寸進(jìn)一步降低，也由于在銅電沉積前通過物理氣相沉積法(pvd)沉積銅晶種可能表現(xiàn)出不均勻性和非共形性并因此特別在孔頂部進(jìn)一步降低孔徑尺寸，用銅填充互連變得尤其具有挑戰(zhàn)性。此外，對于用鈷取代銅越來越感興趣，因為鈷表現(xiàn)出較少電遷移到電解質(zhì)中。
3、wo?2017/004424公開了一種用于將鈷電鍍到互連特形中的組合物，其包含炔屬抑制劑化合物和優(yōu)選地，緩沖劑。優(yōu)選的緩沖劑是硼酸。唯一實例也包含硼酸。
4、de?10?2014?019753a1公開了一種無硼酸的鎳電鍍浴，其包含氯化銨。
5、jp?62-103387a公開了一種用于沉積金屬如ni、co、fe等的電鍍浴，其包含緩沖劑。實施例10中的co組合物包含檸檬酸鹽作為緩沖劑。
6、另一方面，鈷也可能在其它應(yīng)用，如凸塊下金屬化(under?bump?metallization)中取代銅。在這種情況下使用包含微米級孔徑尺寸的大得多的結(jié)構(gòu)。在這一應(yīng)用中除無空隙填充外，特別重要的是所有特形被鈷同等填充以使要在其上沉積焊料的所有凸塊表現(xiàn)出基本相同的高度。
7、現(xiàn)有的鈷電沉積浴的一個缺點是電沉積的鈷層的顯
8、仍然非常需要除亞微米級互連的無空隙填充外還在填充特形上方提供基本平面的鈷電鍍浴。也非常需要提供表現(xiàn)出填充特形上方的低不均勻性的鈷凸塊下金屬化的鈷電鍍浴。
9、因此本專利技術(shù)的一個目的是提供一種可用于鈷電沉積的組合物，其改善晶片上的鈷沉積的不均勻性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
0、專利技術(shù)概述
1、發(fā)現(xiàn)有可能使用如下所述的特定銨化合物降低鈷電鍍組合物中的不均勻性，特別是如果施加到包含微米級焊料凸塊特形的基底上。
2、因此，本專利技術(shù)提供一種組合物，其包含
3、(a)鈷離子，
4、(b)式(nr1r2r3h+)nxn-的銨化合物
5、其中
6、r1、r2、r3獨立地選自h和直鏈或支鏈c1至c6烷基，
7、x選自n價無機或有機抗衡離子，
8、n是選自1、2或3的整數(shù)。
9、本專利技術(shù)進(jìn)一步涉及如本文中定義的金屬電鍍組合物用于將鈷沉積到互連特形中或用于提供鈷凸塊下金屬化的用途。
10、本專利技術(shù)進(jìn)一步涉及一種在基底上沉積含鈷層的方法，所述基底包含孔徑尺寸為1納米至100微米的特形，所述方法通過
11、a)使如本文中定義的組合物與基底接觸，和
12、b)對基底施加電流密度足以將金屬層沉積到基底上的時間。
13、通過使用根據(jù)本專利技術(shù)的銨化合物，顯著改善晶片上的鈷沉積的不均勻性。本專利技術(shù)的另一優(yōu)點在于通過使用本文所述的銨化合物，避免使用硼酸，這從健康、安全和環(huán)境原因看是一個巨大優(yōu)點。因此，本專利技術(shù)的另一目的是提供無硼酸的可用于鈷電沉積的組合物。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種組合物，其包含
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中R1、R2和R3獨立地選自H和直鏈或支鏈C1至C4烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，其中R1、R2和R3中的至少兩個是H，優(yōu)選R1、R2和R3都是H。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中X是無機抗衡離子，特別是氯離子、硫酸根、硫酸氫根、磷酸根、磷酸氫根、磷酸二氫根和硝酸根。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中X是氯離子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的組合物，其中X是有機抗衡離子，特別是C1至C6烷基磺酸根、C1至C6羧酸根、膦酸根和氨基磺酸根。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其進(jìn)一步包含式S1的抑制劑
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其進(jìn)一步包含整平劑，其包含式L1的結(jié)構(gòu)
9.根據(jù)權(quán)利要求8的組合物，其中所述整平劑選自聚丙烯酸、馬來酸丙烯酸共聚物、聚膦酸、聚磺酸、丙烯酸、乙烯基膦酸、乙烯基磺酸和對甲苯磺酸酯。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中所述組合物進(jìn)一步包含選自羥
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中所述組合物基本不含硼酸。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的組合物用于將鈷沉積到互連特形中或用于提供鈷凸塊下金屬化的用途。
13.一種在半導(dǎo)體基底上沉積鈷的方法，所述基底包含孔徑尺寸為1納米至100微米的凹進(jìn)特形，所述方法包括
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種組合物，其包含
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中r1、r2和r3獨立地選自h和直鏈或支鏈c1至c4烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，其中r1、r2和r3中的至少兩個是h，優(yōu)選r1、r2和r3都是h。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中x是無機抗衡離子，特別是氯離子、硫酸根、硫酸氫根、磷酸根、磷酸氫根、磷酸二氫根和硝酸根。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其中x是氯離子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的組合物，其中x是有機抗衡離子，特別是c1至c6烷基磺酸根、c1至c6羧酸根、膦酸根和氨基磺酸根。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的組合物，其進(jìn)一步包含式s1的抑制劑
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M·阿諾德，魏喬建，黃滋滄，林世民，郭誠宸，周士惟，朱杰，
申請(專利權(quán))人：巴斯夫歐洲公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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