Proceso para rellenar surcos de contacto en microelectrónica.

Proceso para metalizar un elemento de surco de contacto a través de silicio en un dispositivo de circuito integrado semiconductor,

comprendiendo dicho dispositivo una superficie que tiene un elemento de surco de contacto en la misma, comprendiendo dicho elemento de surco de contacto una pared lateral que se extiende desde dicha superficie y un fondo, teniendo dicha pared lateral, dicho fondo y dicha superficie un sustrato de metalización sobre las mismas para la deposición de cobre, comprendiendo dicho sustrato de metalización una capa de semilla, comprendiendo el proceso:

sumergir dicho sustrato de metalización en una composición de deposición electrolítica de cobre, en donde el elemento de surco de contacto a través de silicio tiene una dimensión de entrada de entre 1 micrómetro y 25 micrómetros, una dimensión de profundidad de entre 50 micrómetros y 300 micrómetros y una relación de aspecto mayor de 2:1, proporcionando dicho sustrato de metalización un cátodo para la deposición electrolítica de cobre sobre el mismo, comprendiendo la composición de deposición:

una fuente de iones de cobre;

un componente ácido seleccionado entre un ácido inorgánico, un ácido sulfónico orgánico y mezclas de los mismos;

un acelerador;

un supresor;

un nivelador; e

iones cloruro;

establecer un circuito de electrodeposición que comprende un ánodo, dicha composición electrolítica, dicho cátodo y una fuente de energía;

aplicar un potencial entre dicho ánodo y dicho cátodo que establezca una polaridad positiva en dicho ánodo y una polaridad negativa en dicho cátodo durante un ciclo de relleno del surco de contacto para generar una corriente de electrodeposición catódica que produzca la reducción de iones de cobre en dicho cátodo, realizando de ese modo el revestimiento metálico de cobre sobre dicho sustrato en el fondo y la pared lateral de dicho surco de contacto, realizando preferentemente el revestimiento metálico del surco de contacto en el fondo y la parte inferior de la pared lateral para causar el relleno del surco de contacto desde el fondo con cobre;

durante dicho ciclo de relleno, invertir la polaridad del circuito durante una pluralidad de intervalos para generar un potencial anódico en dicho sustrato de metalización y desorber el nivelador de la superficie de cobre dentro del surco de contacto;

reanudar la deposición de cobre restableciendo la superficie de cobre dentro del surco de contacto como el cátodo del circuito, produciendo de ese modo un elemento de surco de contacto relleno de cobre, en donde la relación de la duración acumulada de corriente catódica durante la deposición de cobre en dicho ciclo de relleno con respecto a la duración acumulada de todos los intervalos de potencial anódico en dicho sustrato de metalización es al menos 80:1;

en donde el ciclo de relleno del surco de contacto comprende una pluralidad de intervalos de potencial anódico faradaicamente materiales en cada uno de los cuales la transferencia de carga anódica media es de al menos 3 x 104 culombios/cm2 integrada sobre el área superficial electródica total de dicho sustrato de metalización, y en donde entre intervalos de potencial anódico faradaicamente materiales sucesivos, la transferencia de carga de corriente catódica media integrada sobre el área superficial electródica total de dicho sustrato de metalización es de al menos 1,5 x 102 culombios/cm2.