Wat is Elektrolytisch plateren (ECP)?

Depositiemethode waarbij met de wafer als kathode in een plateerbad stroom wordt geleid en metaal neerslaat. Wordt gebruikt om sleuven voor Cu-bedrading te vullen; met additieven wordt geregeld dat ze van onderaf vollopen.

Japanse benaming: 電解めっき

“Elektrolytisch plateren (ECP)” komt voor in 3 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Interconnectprocessen.

Vakgebied: Laagafzetting (CVD, PVD)

Nu oefenen: vragen over Elektrolytisch plateren (ECP)

Wat is de juiste functie van de dunne Cu-film die vóór het vullen van Cu door elektrolytisch plateren door sputteren wordt gevormd?

  1. AEen barrière tegen diffusie van Cu
  2. BEen geleidende laag (seedlaag) om de plateerstroom te laten vloeien
  3. CIsolatie tussen lagen
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Een geleidende laag (seedlaag) om de plateerstroom te laten vloeien

Bij elektrolytisch plateren vloeit een stroom door het waferoppervlak om Cu-ionen te reduceren en af te zetten, dus een ononderbroken geleidende laag tot op het binnenoppervlak van de sleuven is nodig. De barrièrelaag (TaN/Ta) heeft een hoge weerstand en het plateren begint daarop niet gelijkmatig, dus wordt daarop door sputteren een dunne Cu-seedlaag van enkele tientallen nm gemaakt en daarna met plateren Cu gevuld. In fijne sleuven is het moeilijk om een seedlaag te maken die dun genoeg is om de opening niet te sluiten en tegelijk tot de bodem ononderbroken is; ook worden onder meer ruthenium-liners gebruikt.

Hoe heet het verschijnsel waarbij een door elektrolytisch plateren gevormde Cu-film bij kamertemperatuur, alleen door te blijven liggen, in de loop van de tijd grotere kristalkorrels krijgt en een lagere soortelijke weerstand?

  1. AElektromigratie
  2. BStressmigratie
  3. CSelf-anneal (zelfgloeien)
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Self-anneal (zelfgloeien)

Een Cu-film direct na het plateren heeft kleine, onstabiele kristalkorrels van enkele tientallen nm door opname van onder meer additieven, en herkristalliseert bij kamertemperatuur binnen enkele uren tot dagen, waarbij de korrels tot ongeveer 1 µm groeien en de soortelijke weerstand ongeveer 20% daalt. Dit is self-anneal. Omdat eigenschappen en polijstsnelheid met de wachttijd veranderen, wordt na het plateren gewoonlijk een warmtebehandeling bij ongeveer 100-400 °C uitgevoerd om de korrelgroei af te ronden, waarna CMP volgt.

“Elektrolytisch plateren (ECP)” in de toelichting

Vragen met “Elektrolytisch plateren (ECP)” (3)

  1. Wat is de juiste functie van de dunne Cu-film die vóór het vullen van Cu door elektrolytisch plateren door sputteren wordt gevormd?
  2. Hoe heet het verschijnsel waarbij een door elektrolytisch plateren gevormde Cu-film bij kamertemperatuur, alleen door te blijven liggen, in de loop van de tijd grotere kristalkorrels krijgt en een lagere soortelijke weerstand?
  3. Welke omschrijving van het damascene-proces, dat algemeen wordt gebruikt voor het vormen van Cu-bedrading, is juist?

Verwante termen

Sputteren Seedlaag CMP Numerieke apertuur (NA) Damascene-proces Via ALD (atomic layer deposition) CVD Elektrostatische chuck (ESC) Gebiedsselectieve depositie (area-selective deposition)

Naar de woordenlijst