[发明专利]微电子中的铜电沉积

权利要求书

1.一种用于将铜电镀到具有平面镀面和亚微米互连器件的半导体集成电路基板上的组合物，其中通过将半导体集成电路基板浸入到电镀液中进行镀铜，该组合物包含：

具有足量可以将铜电沉积到基板上和电互连器件内的的铜离子源；和

含有键合到含氮物质上的环氧丙烷(PO)重复单元和环氧乙烷(EO)重复单元的组合的抑制剂化合物，其中PO∶EO为约1∶9至约9∶1，该抑制剂化合物的分子量为约1000至约30,000。

2.权利要求1的电镀组合物，其中环氧丙烷(PO)重复单元与环氧乙烷(EO)重复单元以PO∶EO为约2∶3至约3∶2存在。

3.权利要求1-2的电镀组合物，其中EO和PO重复单元以嵌段共聚物序列排列。

4.权利要求1-3的电镀组合物，其中含氮物质包含至少一个胺官能团。

5.权利要求1-4的电镀组合物，其中含氮物质包含2至5个胺官能团。

6.权利要求1-5的电镀组合物，其中含氮物质包含二元胺。

7.权利要求1-6的电镀组合物，其中含氮物质选自1，2-乙二胺和三亚乙基乙二醇二胺。

8.权利要求1-7的电镀组合物，其中抑制剂化合物包含选自：

和它们的组合的结构；

其中

R₁为取代或非取代烷基；

R₂选自氢和烷基；

R₃是包含选自环氧乙烷重复单元、环氧丙烷重复单元和它们的组合的重复单元的聚醚；

和

R₄选自氢、取代或非取代烷基、芳基、芳烷基或杂芳基。

9.权利要求8的电镀组合物，其中R₁烷基具有1至8个碳，且R₁被另一氨基取代，聚醚基团共价键合到该氨基上，该聚醚包含环氧乙烷重复单元、环氧丙烷重复单元或它们以自由、交替或嵌段结构的形式排列的组合。

10.权利要求1-9的电镀组合物，其中聚醚抑制剂以50mg/L至200mg/L的浓度存在。

11.权利要求1或10的电镀组合物，其中聚醚抑制剂包含结构：

其中n为1至约30且m为1至约30。

12.权利要求1或10的电镀组合物，其中聚醚抑制剂包含结构：

其中n为1至约30且m为1至约30。

13.一种将铜沉积物电镀到具有电互连器件的半导体集成电路装置基板上的方法，其中电互连器件包括具有底部、侧壁和顶部开口的亚微米器件，该方法包括：

将半导体集成电路装置基板浸入到权利要求1-12的电镀组合物中；和

向电镀组合物供以电流，通过快速自底向上沉积将铜沉积到基板上并超级填充亚微米尺寸器件。

14.一种将铜沉积物电镀到具有电互连器件的半导体集成电路装置基板上的方法，其中电互连器件包括具有底部、侧壁和顶部开口的亚微米器件，该方法包括：

将半导体集成电路装置基板浸入到电镀组合物中，该电镀组合物包含具有足量可以将铜电沉积到基板上和电子互连器件内的铜离子源、加速剂和抑制剂；和

向电镀组合物供以电流，通过快速自底向上沉积使铜沉积到基板上并超级填充亚微米尺寸器件，在该沉积中，从器件底部向器件顶部开口的器件内的垂直铜沉积生长速度比类似方法的类似垂直铜沉积生长速度相比大50％以上，除了利用具有下式的对比抑制剂外，该类似方法在所有方面均相当：

其中e+f+g＝21且h+i+j＝27。

15.权利要求14的方法，其中电镀组合物另外包含抑制剂化合物，该抑制剂化合物包含键合到含氮物质上且PO∶EO为约1∶9至约9∶1的环氧丙烷(PO)重复单元和环氧乙烷(EO)重复单元的组合。

16.权利要求15的方法，其中抑制剂化合物的分子量为约1000至约30,000。