Nokia Bell Labs löst Probleme bei Kupfer-Galvanisierung auf kernlosen Filmen
Forscher von Nokia Bell Labs haben eine analytische Lösung zur Galvanisierung von Kupfer auf kernlosen Barrierefilmen entwickelt, die Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Schichtwiderstand überwindet.
Nokia Bell Labs hat Forschungsergebnisse veröffentlicht, die eine Methode zur Überwindung von Herausforderungen bei der Galvanisierung von Kupfer auf kernlosen Barrierefilmen beschreiben, insbesondere unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Schichtwiderstands.
Die Studie liefert eine analytische Lösung zur Untersuchung der stromdichtegesteuerten Stromverteilung auf runden Wafern. Die Ergebnisse zeigen, dass mit herkömmlichen Kupfer-Galvanisierungslösungen keine gleichmäßigen Kupferfilme auf 500 Ångström dicken tantalbasierenden Barriere-Schichten auf 200-mm-Wafern abgeschieden werden können, unabhängig von der Stromdichte des Galvanisierungsprozesses.
Die Gleichmäßigkeit wird durch einen dimensionslosen Polarisationsparameter charakterisiert, der von der Stromdichte sowie physikalischen und chemischen Eigenschaften beeinflusst wird. Die Forschung legt nahe, dass durch eine Reduzierung der Kupferaustauschstromdichte im Galvanisierungsbad um ein bis zwei Größenordnungen unterhalb der üblichen Werte eine gleichmäßige, konforme leitende Schicht galvanisch abgeschieden werden kann. Dies ermöglicht anschließend die Hochgeschwindigkeitsabscheidung des Kupfer-Bulk-Films.
Diese Arbeit, die ursprünglich 1999 veröffentlicht wurde, bietet eine potenzielle Lösung zur Verbesserung von Halbleiterherstellungsprozessen, insbesondere bei der Herstellung integrierter Schaltkreise, in denen Kupfer für leitende Pfade verwendet wird.