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.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2012/022758.

Solicitante: MacDermid Enthone Inc.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 245 FREIGHT STREET WATERBURY, CT 06702 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: WANG,CHEN, RICHARDSON,THOMAS B, ABYS,JOSEPH A, SHAO,WENBO, PANECCASIO,JR. VINCENT, WANG,CAI, LIN,XUAN, ANTONELLIS,THEODORE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C25D3/38 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C25 PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS; SUS APARATOS.C25D PROCESOS PARA LA PRODUCCION ELECTROLITICA O ELECTROFORETICA DE REVESTIMIENTOS; GALVANOPLASTIA (fabricación de circuitos impresos por deposición metálica H05K 3/18 ); UNION DE PIEZAS POR ELECTROLISIS; SUS APARATOS (protección anódica o catódica C23F 13/00; crecimiento de monocristales C30B). › C25D 3/00 Revestimientos electrolíticos; Baños utilizados. › de cobre.
  • C25D5/02 C25D […] › C25D 5/00 Revestimientos electrolíticos caracterizados por el proceso; Pretratamiento o tratamiento posterior de las piezas. › Deposiciones de áreas superficiales seleccionadas.
  • C25D5/18 C25D 5/00 […] › Deposiciones utilizando corriente modulada, pulsante o invertida.
  • C25D7/12 C25D […] › C25D 7/00 Deposiciones de metales por vía electrolítica caracterizadas por el objeto revestido. › Semiconductores.
  • H01L21/288 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctrica en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 21/00 Procedimientos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de dispositivos semiconductores o de dispositivos de estado sólido, o bien de sus partes constitutivas. › a partir de un líquido, p. ej. depósito electrolítico.
  • H01L21/768 H01L 21/00 […] › Fijación de interconexiones que sirvan para conducir la corriente entre componentes separados en el interior de un dispositivo.

PDF original: ES-2644268_T3.pdf

 

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