【手続補正書】
【提出日】平成27年1月23日(2015.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路機器におけるシリコン貫通ビア・フィーチャーをメタライズするための方法であって、前記機器は中にビア・フィーチャーを有する表面を含み、前記ビア・フィーチャーは前記表面から広がる側壁および底部を含み、前記側壁、前記底部および前記表面は銅堆積のための金属化基板を有し、前記金属化基板はシード層を含み、当該方法は、以下からなる：
前記金属化基板を電解銅堆積組成物に接触させ、ここで、シリコン貫通ビア・フィーチャーは１μｍ〜２５μｍの入口寸法、５０μｍ〜３００μｍの深さ寸法、および２：１より大なるアスペクト比を有し、前記金属化基板は電解銅堆積用のカソードを備え、当該堆積組成物は、
銅イオン源；
無機酸、有機スルホン酸及びそれらの混合物から選ばれる酸成分；
促進剤；
抑制剤；
レベラー；並びに
塩素イオン；
アノード、前記電解組成物、前記カソード、および電源を含む電気堆積回路を形成し；
ビア充填サイクル中に前記アノードと前記カソード間に電位を印加し、前記カソードで銅イオンを減少させるカソード電気堆積電流を発生せしめ、それによって前記ビアの底部および側壁の前記基板上に銅めっきし、当該ビアは優先的に底部および側壁にめっきし、底部から銅でビア充填をせしめ；
前記充填サイクル中に、間隔を開けるために回路の極性を反転させ、前記金属化基板にアノード電位を形成し、当該ビア内で銅表面からレベラーを脱着し；
回路のカソードとして当該ビア内に銅の表面を復元さあせることによって銅堆積を再開し、それによって銅充填ビア・フィーチャーを形成する。
【請求項２】
前記充填サイクル中に複数の間隔の前記金属化基板にアノード電位を供与するために、前記回路の極性が反転される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記充填サイクル内の銅堆積中に前記回路における累積電荷移動の、前記金属化基板におけるアノード電位の全ての間隔を総和する間の累積電荷移動に対する比が、少なくとも５０：１である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記充填サイクル内の銅堆積中に前記回路における累積電荷移動の、前記金属化基板におけるアノード電位の全ての間隔を総和する間の累積電荷移動に対する比が、５００：１〜１００，０００：１である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
全ての前記アノード電位間隔の総和における前記金属化基板のアノード電荷移動の最大累積の程度が、前記金属化基板の合計の電極エリアに渡って集積される平均の約１．８クーロン／ｃｍ２より大ではない請求項１〜４の何れかに記載する方法。
【請求項６】
前記充填サイクル中の前記金属化基板の全てのアノード電位間隔の累積持続時間が、５０秒を超えない、請求項１〜５の何れかに記載された方法。
【請求項７】
前記アノード電位間隔の少なくとも１つが、少なくとも０．１秒の間行渡る、請求項１〜６の何れかに記載された方法。
【請求項８】
前記アノード電位間隔の少なくとも１つが、少なくとも０．５秒の間行渡る、請求項１〜７の何れかに記載された方法。
【請求項９】
前記アノード電位間隔の少なくとも１つが、少なくとも０．１秒〜１００秒の間行渡る、請求項１〜８の何れかに記載された方法。
【請求項１０】
前記アノード電位間隔の少なくとも２つが少なくとも０．１秒間行渡る、請求項７〜９の何れかに記載された方法。
【請求項１１】
前記アノード電位間隔の少なくとも１つが、前記金属化基板の電極エリアに渡って集積される、平均電荷移動が少なくとも５×１０−５クーロン／ｃｍ２の程度で行渡る、請求項１〜１０の何れかに記載された方法。
【請求項１２】
前記充填サイクルが、材料持続時間の複数のアノード電位間隔からなり、各々の材料持続時間のアノード電位間隔が少なくとも０．６秒の時間だけ伸び、材料持続時間の連続アノード電位間隔間の前記金属化基板における順方向カソード電流の期間が、少なくとも０．５分である、請求項１〜１１の何れかに記載の方法。
【請求項１３】
前記充填サイクルが、前記金属化基板の複数のファラデイ則にしたがう材料のアノード電位間隔からなり、それらの各々において、平均アノード電荷移動が前記金属化基板の総電極エリアに渡って集積される、少なくとも５×１０−５クーロン／ｃｍ２であり、および、連続するファラデイ則にしたがう材料のアノード電位間隔間において、前記カソードの総表面積に渡る集積平均ネットの順方向カソード電流電荷移動が少なくとも１．５×１０−２クーロン／ｃｍ２である、請求項１〜１２の何れかに記載の方法。
【請求項１４】
材料持続時間のまたは各前記ファラデイ則にしたがう材料アノード電位間隔の各前記アノード電位間隔の際の、前記回路の電流密度が、前記金属化基板の総電極エリアに渡って集積される、０．１〜１００ｍＡ／ｃｍ２の間の平均に維持される、請求項１２または１３に記載された方法。
【請求項１５】
材料持続時間の各前記アノード電位間隔、および／または各前記ファラデイ則にしたがう材料のアノード電位間隔の際、前記回路の電流密度が０．１〜１００ｍＡ／ｃｍ２の間の平均において維持され、前記金属化基板の総電極エリアに渡って集積される、請求項１６の方法。
【請求項１６】
９０分間に満たない充填サイクルの後に、前記ビアが少なくとも９０％充填される、請求項１〜１５の何れかに記載の方法。
【請求項１７】
ビアの銅充填が、シーム、ボイド、および／または土手、および突出し部なしである、請求項１〜１６の何れかに記載の方法。
【請求項１８】
前記アノード電位間隔の各々が電極表面からレベラーを脱着させるのに効果的で、それによって、金属化基板の上に集積される平均電流密度が、前記アノード電位間隔に先立ち、電流密度に対する順方向カソード電流の再開の際に、増加する、請求項１〜１７の何れかに記載の方法。
【請求項１９】
前記アノード電位間隔がビア内の銅表面から抑制剤を脱着するのに効果的である、請求項１〜１８の何れかに記載の方法。
【請求項２０】
半導体集積回路機器におけるシリコン貫通ビア・フィーチャーをメタライズするための方法であって、前記機器は中にビア・フィーチャーを有する表面を含み、前記ビア・フィーチャーは前記表面から広がる側壁および底部を含み、前記側壁、前記底部および前記表面は銅堆積のための金属化基板を有し、前記金属化基板はシード層を含み、当該方法は、以下からなる：
前記金属化基板を電解銅堆積組成物に接触させ、ここで、シリコン貫通ビア・フィーチャーは１μｍ〜２５μｍの入口寸法、５０μｍ〜３００μｍの深さ寸法、および約２：１より大なるアスペクト比を有し、前記金属化基板は電解銅堆積用のカソードを備え、当該堆積組成物は、
銅イオン源；
無機酸、有機スルホン酸及びそれらの混合物から選ばれる酸成分；
促進剤；
抑制剤；
レベラー；並びに
塩素イオン；
アノード、前記電解組成物、前記カソード、および電源を含む電気堆積回路を形成し；
ビア充填サイクル中に前記アノードと前記カソード間に電位を印加し、前記カソードで銅イオンを減少させる電気堆積電流を発生せしめ、それによって前記ビアの底部および側壁の前記基板上に銅めっきし、当該ビアは優先的に底部および側壁にめっきし、底部から銅でビア充填をせしめ；
前記充填サイクル中に、間隔を開けるために回路の極性を反転させ、前記金属化基板にアノード電位を形成し；
回路のカソードとして当該ビア内に銅の表面を復元させることによって銅堆積を再開し、それによって銅充填ビア・フィーチャーを形成させ；
前記充填サイクル内の銅堆積中の前記回路内の累積電荷移動の全アノード電位間隔の合計する間の累積電荷移動に対する比が、少なくとも８０：１である。
【請求項２１】
半導体集積回路機器におけるシリコン貫通ビア・フィーチャーをメタライズするための方法であって、前記機器は中にビア・フィーチャーを有する表面を含み、前記ビア・フィーチャーは前記表面から広がる側壁および底部を含み、前記側壁、前記底部および前記表面は銅堆積のための金属化基板を有し、前記金属化基板はシード層を含み、当該方法は、以下からなる：
前記金属化基板を電解銅堆積組成物に接触させ、ここで、シリコン貫通ビア・フィーチャーは１μｍ〜２５μｍの入口寸法、５０μｍ〜３００μｍの深さ寸法、および約２：１より大なるアスペクト比を有し、前記金属化基板は電解銅堆積用のカソードを備え、当該堆積組成物は、
銅イオン源；
無機酸、有機スルホン酸及びそれらの混合物から選ばれる酸成分；
促進剤；
抑制剤；
レベラー；並びに
塩素イオン；
アノード、前記電解組成物、前記カソード、および電源を含む電気堆積回路を形成し；
ビア充填サイクル中に前記アノードと前記カソード間に電位を印加し、前記カソードで銅イオンを減少させる電気堆積電流を発生せしめ、それによって前記ビアの底部および側壁の前記基板上に銅めっきし、当該ビアは優先的に底部および側壁にめっきし、底部から銅でビア充填をせしめ；
前記充填サイクル中に、間隔を開けるために回路の極性を反転させ、前記金属化基板にアノード電位を形成し；
回路のカソードのように当該ビア内に銅の表面を復元さあせることによって銅堆積を再開し、それによって銅充填ビア・フィーチャーを形成させ；
前記充填サイクルは、複数のファラデイ則にしたがう材料のアノード電位間隔からなり、その各々において、平均アノード電荷移動は、金属化基板の総電極エリアに渡って集積される少なくとも３×１０−４クーロン／ｃｍ２で、および連続的ファラデイ則にしたがう材料のアノード電位間隔間で前記金属化基板の総表面積に渡って集積される平均ネットの順方向カソード電荷移動は、少なくとも１．５×１０−２クーロン／ｃｍ２である。