超大型积体电路铜导线之制备方法

摘要

本发明系有关于一种铜金属层之制备方法，尤其指一种在一间隙内利用非均温之化学析镀方法；此法是利用局部高温直接加热方式，加热基材与加热板两者极微小间隙之镀液，使镀液经由无电电镀之析镀原理产生自发均相成核，析出金属奈米微粒，并藉由扩散方式，直接在具有高深宽比沟渠或深孔形貌之图像中，进行化学析镀；另外，本发明可利用冷却装置带走多余的热能，使不参与化学反应之镀液维持稳定，不致发生自发性分解；制备过程中，可适时添加适量抑制剂，以获得超薄之铜晶种连续薄膜、无孔隙之铜金属导线、或具有(111)结晶方向之铜镀膜。

主权项

1.一种以无电电镀进行铜金属层之制备方法,包括 步骤如下: (a)提供一基材、一铜镀液、以及一含有一加热装 置与一冷却装置之镀槽,其中该铜镀液系容置于该 镀槽内; (b)以该加热装置加热该铜镀液;且以该冷却装置冷 却该受热之铜镀液;以及 (c)将该基材置入该铜镀液内,且该基材与该加热装 置之间系保持一间隙; 其中,该间隙内亦含该铜镀液;该加热装置之加热 温度为T1;且该基材系具有次微米级或奈米级之沟 渠或深孔形貌之图像。 2.如申请专利范围第1项所述之制备方法,其中于步 骤之后更包括一步骤(d),清洗该基材并且乾燥之。 3.如申请专利范围第1项所述之制备方法,其中该T1 温度范围系介于70℃至400℃之间。 4.如申请专利范围第1项所述之制备方法,其中该间 隙范围系2m至3000m之范围。 5.如申请专利范围第1项所述之制备方法,其中该铜 镀液更包含一抑制剂,且该抑制剂为多元醇、溴铵 盐、硫酸盐、磺酸盐、全氟酸盐、或其组合。 6.如申请专利范围第5项所述之制备方法,其中该溴 铵盐系为溴化十六烷三甲基铵(CTAB)、溴化辛基三 甲甲基铵(OTAB)、溴化十四烷基三甲基铵(TTAB)、或 其组合。 7.如申请专利范围第6项所述之制备方法,其中该抑 制剂之用量范围为10至750ppm。 8.如申请专利范围第1项所述之制备方法,其中该基 材系固定于一基座上。 9.如申请专利范围第1项所述之制备方法,系用以制 备铜导线。 10.如申请专利范围第1项所述之制备方法,系用以 制备铜晶种层。 11.如申请专利范围第1项所述之制备方法,系用以 制备具(111)结晶方向之铜镀膜。 图式简单说明: 图1系本发明一较佳实施例装置之示意图。 图2系本发明一较佳实施例图1之局部放大示意图 。 图3系本发明一较佳实施例所制备之铜导线照片图 。 图4系本发明一较佳实施例所制备之铜晶种层照片 图,图中所示薄薄的镀层为铜晶种层(颜色较亮),其 厚度约20nm左右。 图5系本发明一较佳实施例所制备之铜导线照片图 。 图6系本发明一较佳实施例所制备之铜导线照片图 。 图7系本发明一较佳实施例所制备之铜导线照片图 。 图8系本发明一较佳实施例所制备之铜导线照片图 。 图9系本发明一较佳实施例所制备之铜导线照片图 。 图10系本发明一较佳实施例所制备之铜导线照片 图。 图11系本发明一较佳实施例中,其不同温度下,铜( 111)结晶方向相对于铜(200)结晶方向之比例关系图 。