超音波应用於积体电路电镀铜导线制程 之研究

摘要 利用電鍍法來進行IC 積體電路銅導線是現今主要製程方法，具有成本低廉 高沉積速率與鍍膜品質佳等優點，唯填洞能力較差本研究著眼於利用超音波照 射時發生的空洞現象所產生的噴射流衝擊波和水錘等效應，再配合添加劑使用 之條件下實施電鍍銅程序，來達到鍍膜平整且擁有超填塞之效果**階段量測 電位-電流曲線與鍍膜物性來檢討超音波照射下電鍍銅之**化條件，爾後以所檢 討之**化條件在矽晶片上實施電鍍銅，以SEMXRDAFM 與四點探針等測量， 來檢討超音波照射下鍍膜平整性與填洞能力外，並測量鍍膜之物性與電性 超音波照射時由於激烈噴射流效應會增加極限電流密度且隨著超音波輸出密 度增加而上升，但超音波輸出密度小於30 W/cm2 以下時，極限電流密度並無明顯 的改變超音波照射時較無超音波照射平整細緻其鍍膜表面粗糙度較小，且隨著 輸出密度增加而表面粗糙度相對變小，這是由於超音波照射時所產生的衝擊波與 水錘現象所造成另一方面，鍍膜表面粗糙度亦會隨著PEG 添加劑的分子量增加 而下降在二種異質添加劑條件中，鍍膜表面粗糙度隨著JGB 添加量增加相對下 降，且比添加單一種添加劑條件下有更小之表面粗糙度超音波照射時並不會明 顯影響鍍膜之導電性質，無論有無超音波照射時，皆可得到電阻係數很低的鍍膜， 另一方面，鍍膜電阻則會隨著添加劑加入而有略微增加的趨勢在只添加單一種 PEG 或JGB 條件下，配合超音波照射比無超音波照射時溝渠內孔洞呈現縮小傾向 但仍無法填滿，但若同時添加300 mg/L PEG 6000 與1mg/L JGB，再配合輸出密度 180W/cm2 超音波照射時，就可得到平整且溝渠內無孔洞的超填塞效應之鍍膜