[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體用鍍銅添加劑有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911381062.0 | 申請日： | 2019-12-27 |
| 公開（公告）號： | CN111118558B | 公開（公告）日： | 2021-06-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉曉霞;鄒文濤;魯文鋒;解偉;徐波 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇賽夫特半導(dǎo)體材料檢測技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | C25D3/38 | 分類號： | C25D3/38;C25D7/12 |
| 代理公司： | 上海微策知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31333 | 代理人： | 湯俊明 |
| 地址： | 215300 江蘇省蘇州*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 半導(dǎo)體 鍍銅 添加劑 | ||
本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體用鍍銅添加劑。所述添加劑的制備原料至少包括A組分；按質(zhì)量濃度計，所述A組分包括10～60g/L聚乙二醇、0.01～1g/L銅鹽、1～10g/L無機酸以及超純水。本發(fā)明制備的半導(dǎo)體用鍍銅添加劑，可以避免在含有寬度40～80nm、深度150～250nm溝道表面電鍍時產(chǎn)生的空穴、縫隙，可有效提高微孔填充效率，降低工作時間，同時減小鍍層厚度；可以提高銅沉積速率，避免大量堆積，細化晶粒的同時提高電鍍效率；可以減少溝道表面電鍍時產(chǎn)生的空穴，同時避免鍍層表面局部凸起。生產(chǎn)過程相對簡單，反應(yīng)條件常溫常壓，生產(chǎn)過程三廢排放較少。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體用鍍銅添加劑。
背景技術(shù)
幾十年來，集成電路(IC)技術(shù)一直在迅速的發(fā)展，集成度以每年3～4倍的速度增長，目前己達到超大規(guī)模的集成(ULSI)階段。作為微系統(tǒng)核心的半導(dǎo)體芯片，存儲密度則在不斷的提高，存儲點間的互連線寬度變得越來越窄當芯片中互連線的寬度小于0.131μm時，RC延遲(R為互連線的電阻，C為基板的電容)成為影響芯片傳輸速度的主要原因。為了解決RC信號延遲，用銅導(dǎo)線來代替鋁導(dǎo)線作為半導(dǎo)體集成電路的互連線，用銅互連線制作新一代半導(dǎo)體芯片。這主要是由于銅的電阻率低，同時銅又具有非常好的抗電子遷移性能，有利于提高芯片的可靠性。
在鍍液中只添加酸與酸銅時，在填充過程中，會在道溝或微孔內(nèi)形成縫隙(Seam)結(jié)構(gòu)；而當鍍液中的銅離子濃太低時，會在電鍍結(jié)束后在于L中下空洞(Void)；但是當添加適當?shù)奶砑觿r，卻能使孔底的銅沉積速高過于表面，所得到的銅互連線內(nèi)沒有空洞或縫隙。
因此，為實現(xiàn)集成電路的無空洞無縫隙的完美超級鍍銅，一般來說常要加入一些添加劑。但目前大多數(shù)添加劑很難解決半導(dǎo)體集成電路鍍銅的核心問題，達不到納米級集成電路鍍銅要求的厚度均勻、致密、無空隙、無缺陷，尤其是無空隙、無缺陷的要求。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一個方面提供了一種半導(dǎo)體用鍍銅添加劑，所述添加劑的制備原料至少包括A組分；按質(zhì)量濃度計，所述A組分包括10～60g/L聚乙二醇、0.01～1g/L銅鹽、1～10g/L無機酸以及超純水。
作為一種優(yōu)選地技術(shù)方案，按質(zhì)量濃度計，所述A組分包括10～60g/L聚乙二醇、0.01～1g/L銅鹽、1～10g/L無機酸以及超純水；優(yōu)選地，所述A組分包括15～50g/L聚乙二醇、0.1～1g/L銅鹽、3～8g/L無機酸以及超純水。
作為一種優(yōu)選地技術(shù)方案，所述聚乙二醇選自PEG-200、PEG-400、PEG-600、PEG-800、PEG-1000、PEG-2000、PEG-3000、PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000、PEG-10000、PEG-20000中的任一種或多種的組合。
作為一種優(yōu)選地技術(shù)方案，所述添加劑的制備原料還包括B組分；所述A組分和B組分的重量比為1：(0.5～1.5)。
作為一種優(yōu)選地技術(shù)方案，按質(zhì)量濃度計，所述B組分包括3～25g/L含硫的烷基磺酸鈉、0.01～1g/L銅鹽、1～10g/L無機酸以及超純水；優(yōu)選地，所述B組分包括5～20g/L含硫的烷基磺酸鈉、0.1～1g/L銅鹽、3～10g/L無機酸以及超純水。
作為一種優(yōu)選地技術(shù)方案，所述含硫的烷基磺酸鈉選自聚二硫二丙烷磺酸鈉、2-噻唑啉基聚二硫丙烷磺酸鈉、苯基聚二硫丙烷磺酸鈉、醇硫基丙烷磺酸鈉、苯基二硫丙烷磺酸鈉、二巰基丙磺酸鈉、3-硫-異硫脲丙磺酸內(nèi)鹽、3-硫基-1-丙磺酸鈉鹽、二甲基二硫甲酰胺磺酸、3-(苯并噻唑-2-硫代)-丙磺酸鈉鹽、甲基(磺基丙基)二硫化物二鈉鹽、甲基(磺基丙基)三硫化物二鈉鹽、2-巰基乙基磺酸鈉鹽中的一種或幾種的組合。
作為一種優(yōu)選地技術(shù)方案，所述A組分的液體顆粒的粒徑大于等于0.1μm；所述B組分的液體顆粒的粒徑大于等于0.1μm。
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