(57)【要約】  先の出願に記載された２以上の電極を備える電気化学析出装置にて用いられる方法が開示される。この方法によれば、０．０２〜０．８Ｓ／ｃｍの範囲の伝導度の硫酸銅ベースの電解液にて、５０〜９００Åの厚さの抵抗銅シード層を有する半導体ウエハに、ＷＦＮＵが２．５％より小さい値で均一な銅フィルムが形成される。
2012503096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの電極を備える装置にて均一な銅フィルムを電気化学的に析出させる方法であって、第１電極の面積は全電極の合計面積の５０％〜９０％であり、
１〜２０ＬＰＭの流速で、メッキ装置に硫酸銅ベースの電解液を流す工程と、
半導体ウエハを、該半導体ウエハ上の導電層に電気的に接触するウエハホルダに移動させる工程と、
供給電源を入れて、前記半導体ウエハに対して１０Ｖまでバイアス電圧を印可させる工程と、
前記電解液と接するように前記半導体ウエハを移動させる工程と、
前記第１電極上の半導体ウエハに対して相対的に正電圧を維持する工程と、
全電極に対して結合電流を２Ａ〜１０Ａとし、第２電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に正である場合、第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比を１：１〜３０：１とし、更に、第２電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比を２：１〜３０：１とする第１メッキ工程と、
全電極に対して結合電流を１０Ａ〜４０Ａとし、第２電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に正である場合、第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比を１：１〜３０：１とし、更に、第２電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比を１０：１〜３０：１とする第２メッキ工程と、
供給電源を切り換えて、前記半導体ウエハに対して１Ｖまでバイアス電圧を印可させる工程と、
前記電解液から前記半導体ウエハを取り出す工程と、
を備えることを特徴とする。
【請求項２】
全電極の合計面積の半導体ウエハの面積に対する比は、０．８５より大きいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１メッキ工程において、前記第２電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比が１５：１〜３０：１であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１メッキ工程において、前記第２電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比が２：１〜１５：１であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２メッキ工程において、前記第２電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比が１５：１〜３０：１であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２メッキ工程において、前記第２電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比が１０：１〜２０：１であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記半導体ウエハ上の導電層の厚さが５０〜９００Åであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記半導体ウエハ表面に析出した銅フィルムのＷＦＮＵが、０．２％〜２．５％で調整されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記電極は、同じ鉛直高さにて位置することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記電極は、異なる鉛直高さにて位置することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
３つの電極を備える装置にて均一な銅フィルムを電気化学的に析出させる方法であって、第１電極の面積は全電極の合計面積の４０％〜６０％であり、
１〜２０ＬＰＭの流速で、メッキ装置に硫酸銅ベースの電解液を流す工程と、
半導体ウエハを、ウエハ上の導電層に電気的に接触するウエハホルダに移動させる工程と、
供給電源を入れて、前記半導体ウエハに対して１０Ｖまでバイアス電圧を印可させる工程と、
前記電解液と接するように前記半導体ウエハを移動させる工程と、
前記第１電極上の半導体ウエハに対して相対的に正電圧を維持する工程と、
全電極に対して結合電流を２Ａ〜１０Ａとし、第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に正である場合、第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比を１：１〜２：１とすると共に、第１電極の電流密度の第３電極の電流密度に対する比を１：１〜３００：１とし、第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比を１：１〜２０：１とすると共に、第１電極の電流密度の第３電極の電流密度に対する比を２：１〜４０：１とする、第１メッキ工程と、
全電極に対して結合電流を１０Ａ〜４０Ａとし、第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に正である場合、第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比を１：１〜２：１とすると共に、第１電極の電流密度の第３電極の電流密度に対する比を１：１〜３００：１とし、第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比を１：１〜２：１とすると共に、第１電極の電流密度の第３電極の電流密度に対する比を２０：１〜３００：１とする、第２メッキ工程と、
供給電源を切り換えて、前記半導体ウエハに対して１Ｖまでバイアス電圧を印可させる工程と、
前記電解液から前記半導体ウエハを取り出す工程と、
を備えることを特徴とする。
【請求項１２】
全電極の合計面積の半導体ウエハの面積に対する比は、０．８５より大きいことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１メッキ工程において、前記第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比が１：１〜２：１であると共に、前記第１電極の電流密度の第３電極の電流密度に対する比が１０：１〜４０：１であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１メッキ工程において、前記第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比が５：１〜２０：１であると共に、前記第１電極の電流密度の第３電極の電流密度に対する比が２：１〜１０：１であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２メッキ工程において、前記第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比が１：１〜２：１であると共に、前記第１電極の電流密度の第３電極の電流密度に対する比が５０：１〜３００：１であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２メッキ工程において、前記第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の第２電極の電流密度に対する比が１：１〜２：１であると共に、前記第１電極の電流密度の第３電極の電流密度に対する比が２０：１〜８０：１であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記導電層の厚さが５０〜９００Åであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記半導体ウエハ表面に析出した銅フィルムのＷＦＮＵが、０．２％〜２．５％で調整されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記電極は、同じ鉛直高さにて位置することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記電極は、異なる鉛直高さにて位置することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
４つ以上の電極を備える装置にて均一な銅フィルムを電気化学的に析出させる方法であって、第１電極の面積は全電極の合計面積の５％〜５０％であり、
１〜２０ＬＰＭの流速で、メッキ装置に硫酸銅ベースの電解液を流す工程と、
半導体ウエハを、ウエハ上の導電層に電気的に接触するウエハホルダに移動させる工程と、
供給電源を入れて、前記半導体ウエハに対して１０Ｖまでバイアス電圧を印可させる工程と、
前記電解液と接するように前記半導体ウエハを移動させる工程と、
前記第１電極上の半導体ウエハに対して相対的に正電圧を維持する工程と、
全電極に対して結合電流を２Ａ〜１０Ａとし、最後の電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に正である場合、第１電極の電流密度の最後から２番目の電極の電流密度に対する比を０．５：１〜１０：１とし、第１電極の電流密度の最後の電極の電流密度に対する比を１：１〜３００：１とし、更に、第１電極の電流密度の残りの電極の電流密度に対する比を０．５：１〜２：１とし、最後の電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、第１電極の電流密度の残りの電極の電流密度に対する比を０．５：１〜２：１とし、第１電極の電流密度の最後から２番目の電極の電流密度に対する比を０．５：１〜３０：１とし、更に、第１電極の電流密度の最後の電極の電流密度に対する比を２：１〜３００：１とする、第１メッキ工程と、
全電極に対して結合電流を１０Ａ〜４０Ａとし、最後の電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に正である場合、第１電極の電流密度の最後から２番目の電極の電流密度に対する比を０．５：１〜１０：１とし、第１電極の電流密度の最後の電極の電流密度に対する比を１：１〜３００：１とし、更に、第１電極の電流密度の残りの電極の電流密度に対する比を０．８：１〜２：１とし、最後の電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、第１電極の電流密度の残りの電極の電流密度に対する比を０．５：１〜２：１とし、第１電極の電流密度の最後から２番目の電極の電流密度に対する比を０．５：１〜１０：１とし、更に、第１電極の電流密度の最後の電極の電流密度に対する比を１：１〜３００：１とする、第２メッキ工程と、
供給電源を切り換えて、前記半導体ウエハに対して１Ｖまでバイアス電圧を印可させる工程と、
前記電解液から前記半導体ウエハを取り出す工程と、
を備えることを特徴とする。
【請求項２２】
全電極の合計面積の半導体ウエハの面積に対する比は、０．８５より大きいことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１メッキ工程において、前記最後の電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の最後から２番目の電極の電流密度に対する比が０．５：１〜３：１であり、前記第１電極の電流密度の前記最後の電極の電流密度に対する比が１０：１〜１００：１であり、更に、前記第１電極の電流密度の前記残りの電極の電流密度に対する比が０．５：１〜２：１であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１メッキ工程において、第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の最後から２番目の電極の電流密度に対する比が４：１〜４０：１であり、前記第１電極の電流密度の前記最後の電極の電流密度に対する比が２：１〜１００：１であり、更に、前記第１電極の電流密度の前記残りの電極の電流密度に対する比が１：１〜２：１であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２メッキ工程において、第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の最後から２番目の電極の電流密度に対する比が０．５：１〜１０：１であり、前記第１電極の電流密度の前記最後の電極の電流密度に対する比が１０：１〜３００：１であり、更に、前記第１電極の電流密度の前記残りの電極の電流密度に対する比が０．５：１〜２：１であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記第２メッキ工程において、第３電極の電位が半導体ウエハに対して相対的に負である場合、０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、前記第１電極の電流密度の最後から２番目の電極の電流密度に対する比が１：１〜２：１であり、前記第１電極の電流密度の前記最後の電極の電流密度に対する比が１：１〜３００：１であり、更に、前記第１電極の電流密度の前記残りの電極の電流密度に対する比が１：１〜２：１であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記導電層の厚さが５０〜９００Åであることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記半導体ウエハ表面に析出した銅フィルムのＷＦＮＵが、０．２％〜２．５％で調整されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記電極は、同じ鉛直高さにて位置することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
前記電極は、異なる鉛直高さにて位置することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、現在は米国特許６３９１１６６号である１９９９年１月５日に出願された米国特許出願０９／２３２，８６４号の一部継続出願であり、１９９８年２月１２日に出願された米国仮出願６０／０７４，４６６号及び１９９８年７月２７日に出願された米国仮出願６０／０９４，２１５号の利益を主張する。本願は、２００７年１１月２日に出願されたＰＣＴ国際特許出願ＰＣＴ／ＣＮ２００７／０７１００８号の利益を主張する。これらの出願はすべて、その全体が本明細書中に参考として援用される。
【０００２】
本発明は、ＵＬＳＩ（極超大規模集積）回路形成において、相互接続形成部としての薄膜抵抗シード層を有する半導体基板上に、均一な銅フィルムを電気化学的に調製する電気化学的析出方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
トランジスタ及び相互接続部を形成する複数の異なる処理工程により、半導体装置は半導体ウエハの上に製造又は形成される。装置要素の形成において、半導体トランジスタ及びこのトランジスタ端子を接続する所定の電気回路を形成するために、半導体ウエハには、例えば、マスキング、エッチング、及び析出処理がなされる。特に、複層マスキング、イオン注入、アニーリング、プラズマエッチング、化学蒸着、及び、物理蒸着処理が、浅いトレンチ、トランジスタウェル、ゲート、ポリシリコンライン、及びヴィア及びトレンチのような相互接続ライン構造を形成するためになされる。
【０００４】
ヴィア及びトレンチが形成された後、トランジスタを下部で電気的に接続させるために、これらの構造体へ導電性材料が堆積される。その後、過剰の導電性材料が取り除かれて、導電性構造体は所定の電気回路になる。ＵＬＳＩ（極超大規模集積）回路形成の間における導電性ラインの形成では、薄膜抵抗シード層を有する基板の上に、通常は銅である金属層の電気化学析出が実行される。このような析出処理が、ヴィア構造、トレンチ構造、又はこれらの組み合わせ構造を充填させるために使用される。これらの構造体が充填されると、半導体ウエハの表面を覆うフィルムを形成するために、銅が連続的に堆積される。最終的な銅フィルムが均一であることは重要な問題である。なぜならば、過剰の導電性銅を除去する通常は平坦化工程（ＣＭＰ）である後に続く処理工程には、製造ラインの最後にて装置間の電気性能を等しくするために、高度の均一性が要求されるからである。フィルム厚の標準偏差の平均フィルム厚に対する割合であるフィルム内不均一性（ＷＦＮＵ）は、先進処理技術では、一般に２．５％以下に制御される。
【０００５】
大きなＷＦＮＵは、銅が局所的に残存したり、銅研磨の終わりに過剰の誘電材料が残存することになるので、その後のＣＭＰ処理工程において悪影響を有することになる。研磨の間、ウエハにわたって均一に同じ量の銅が除去されると、ウエハ表面の初期厚銅フィルムには、銅又は障壁物が残余物として残ることになる。ウエハ表面の銅及び障壁物を取り除く大量の過剰研磨がなされると、ウエハ中心近くの領域では誘電材料が過剰に喪失され、これによりトレンチ及びヴィアの高さが減少することになり、ウエハの相互接続ライン間の電気抵抗が異なるものとなる。これらの効果は、装置の生産性に実質的に影響を与えることになる。
【０００６】
ウエハサイズが２００ｍｍから３００ｍｍへ移行し、製造技術が毎世代進歩するにつれてシード層の厚さは連続的に減少するにつれて、半導体ウエハの表面上のシード層のオーミック抵抗は著しく増加している。しばしばメッキ処理と言われる従来の電気化学析出処理では、単一の作用電極と、シード層を有するウエハ基板とに電源から電流又は電圧が供給される。ウエハ基板、作用電極、電源、及び電解液は、電解槽を形成する。“末端効果”と呼ばれる現象に起因して基板周辺では、薄膜抵抗シード層を横切る電流密度は不均一でより大きくなる。この電流の不均一性により、半導体ウエハの縁ではよりメッキ速度が大きくなり、半導体ウエハの中心ではよりメッキ速度が小さくなるので、半導体ウエハの表面に堆積された銅フィルムの厚さが不均一になる。よりシード層の厚さが薄くなり、ウエハサイズが大きくなるにつれて、末端効果は大きくなる。大半の具体例では、ウエハの周辺にのみ析出する。
【０００７】
図３ａ〜３ｄに示されるように、相対的に酸含有量が低い電解質溶液を使用することで、末端効果は減少する。しかしながら、先進技術では、酸含有量が低い電解液のままでは、末端効果の結果として、不均一なメッキを解決することができない。図３ｃ〜３ｄに示されるように、しばしば、この不均一性は、より厚さが大きいフィルムを使用することにより改善されうる。しかしながら、このことは、処理装置の生産性を著しく限定し、次に続く平坦化処理で過剰材料を除去する費用を著しく増加させることになる。
【０００８】
従前の特許では、末端効果に起因する不均一性の問題を解決するために、優れた設計が処理装置に導入された。米国特許６，３９１，１６６号（１９９９年１月１５日）には、薄膜シード層を有する半導体ウエハの不均一メッキ速度を克服するために、電極系の独立した電源の制御を行うメッキ装置及び方法が記載されている。米国特許６，７５５，９５４号（２００４年６月２９日）には、相対的に小さい厚さの銅フィルムの電気メッキを行う装置及び方法が記載されている。そこには、例えば、４００Å厚のシード層を有する３００ｎｍウエハの上に、３９４Å厚の０．６μｍ（６０００Å）銅フィルムを形成することが記載されている。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、複数の電極及び電源制御系を有する電気化学析出装置を使用する方法を開示する。この装置は、本発明の文章及び図を通して“前記装置”と述べられる。このような装置の具体例は、従前の米国特許６，３９１，１６６号及びＰＣＴ特許出願ＰＣＴ／ＣＮ２００７／０７１００８号に記載されている。
【００１０】
開示された方法は、０．０２〜０．８Ｓ／ｃｍの範囲の伝導度の硫酸銅ベースの電解液にて、５０Å〜９００Åの厚さのシード層を有するメッキウエハに適用される。
【００１１】
開示された方法によれば、過去の特許で開示された値よりも数倍低い値である、３５０Åシード層で０．３３％（４２Åの変動）ほどの小ささのフィルム内不均一性の電気化学メッキ銅フィルムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本方法が実施される先発明の前記装置の概略図を示す。
【図２】図２は、単一の電極を有するメッキ装置の一部の概略図を示す。
【図３ａ】図３ａは、単一の電極を有するメッキ装置からの析出解析を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、単一の電極を有するメッキ装置からの析出解析を示す。
【図３ｃ】図３ｃは、単一の電極を有するメッキ装置からの析出解析を示す。
【図３ｄ】図３ｄは、単一の電極を有するメッキ装置からの析出解析を示す。
【図４】図４は、先発明に開示された、二つの電極を有するメッキ装置の一部の概略図を示す。
【図５ａ】図５ａは、二つの電極を有するメッキ装置に適用される波形図を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、二つの電極を有するメッキ装置に適用される波形図を示す。
【図６ａ】図６ａは、二つの電極を有する装置からの析出解析を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、二つの電極を有する装置からの析出解析を示す
【図７】図７は、先発明に開示された、三つの電極を有するメッキ装置の一部の概略図を示す。
【図８ａ】図８ａは、三つの電極を有するメッキ装置に適用される波形図を示す。
【図８ｂ】図８ｂは、三つの電極を有するメッキ装置に適用される波形図を示す。
【図９ａ】図９ａは、三つの電極を有する装置からの析出解析を示す。
【図９ｂ】図９ｂは、三つの電極を有する装置からの析出解析を示す。
【図１０】図１０は、先発明に開示された、四つの電極を有するメッキ装置の一部の概略図を示す。
【図１１ａ】図１１ａは、四つの電極を有するメッキ装置に適用される波形図を示す。
【図１１ｂ】図１１ｂは、四つの電極を有するメッキ装置に適用される波形図を示す。
【図１２ａ】図１２ａは、四つの電極を有する装置からの析出解析を示す。
【図１２ｂ】図１２ｂは、四つの電極を有する装置からの析出解析を示す。
【図１３】図１３は、１０個の電極を有する装置からの析出解析を示す。
【図１４】図１４は、推定された析出解析を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、複数の電極及び電源制御系を有する電気化学析出装置に適用される方法を開示する。
【００１４】
開示された方法は、０．０２〜０．８Ｓ／ｃｍの範囲の伝導度の硫酸銅ベースの電解液にて、５０Å〜９００Åの厚さのシード層を有するメッキウエハに適用される。開示された方法は、米国特許６，３９１，１６６号に開示されている装置で実行される。
【００１５】
本発明に係る方法は、以下の工程を有する。
【００１６】
１〜２０ＬＰＭの流速で、前記装置に硫酸銅ベースの電解液を流す工程と、
半導体ウエハを、ウエハへの電気伝導性パスを有する半導体ウエハホルダに移動させる工程と、
小さいバイアス電圧を印可させる工程と、
ウエハを電解液へ持って行き、ウエハの前面を前記電解液と全て接触させる工程と、
各々の電極に電流を流して、電極に接続されている供給電源を定電圧モードから定電流モードへ所定時間切り換える工程と、
好ましくは結合電流が２Ａ〜１０Ａである、各々の電極に相対的に少ない値の電流又は電圧を与え、そして電極間の電流密度の比を０．５：１〜３００：１とする工程と、
好ましくは結合電流が１０Ａ〜４０Ａである、各々の電極に相対的に大きい値の電流又は電圧を与え、そして電極間の電流密度の比を０．５：１〜３００：１とする工程と、
供給電源を小さいバイアス電圧モードに切り換えて、それを前記半導体ウエハに対して印可させる工程と、
前記電解液からウエハを取り出す工程と、
供給電源を停止して、ウエハ表面の残余の電解液を洗浄する工程と、を備える。
【００１７】
各々の電極の電流分布、並びに、上記の工程６及び工程７の電極間の電流密度の比は、使用された電極の数及び電解液の伝導度に狭い範囲で依存する。以下の実施形態では、これらの範囲は、所定数の電極及び所定の電解液の伝導度を有する装置にて規定される。
【００１８】
ある実施形態において、２つの電極を有し、０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの電解液伝導度の前記装置に適用される方法が開示される。
【００１９】
ある実施形態において、２つの電極を有し、０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの電解液伝導度の前記装置に適用される方法が開示される。
【００２０】
ある実施形態において、３つの電極を有し、０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの電解液伝導度の前記装置に適用される方法が開示される。
【００２１】
ある実施形態において、３つの電極を有し、０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの電解液伝導度の前記装置に適用される方法が開示される。
【００２２】
ある実施形態において、４つの電極を有し、０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの電解液伝導度の前記装置に適用される方法が開示される。
【００２３】
ある実施形態において、４つの電極を有し、０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの電解液伝導度の前記装置に適用される方法が開示される。
【００２４】
ある実施形態において、１０個の電極を有し、０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの電解液伝導度の前記装置に適用される方法が開示される。
【００２５】
ある実施形態において、１０個の電極を有し、０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの電解液伝導度の前記装置に適用される方法が開示される。
【００２６】
１つの電極を有する従来のメッキ装置２０１が図２に示される。図３ａ〜図３ｄは、前述の１つの電極を有する電気メッキ装置による、３００ｍｍ半導体ウエハの表面への析出解析である。より詳細には、図３ａ及び図３ｂは、各々、低導電性電解液及び高導電性電解液における、３５０Å〜９００Åのシード層厚の半導体上の３０００Å厚フィルムの析出解析を示す。一方、図３ｃ及び図３ｄは、各々、低導電性電解液及び高導電性電解液における、３５０Åのシード層厚の半導体上の３０００Å〜６０００Å厚の析出解析を示す。
【００２７】
図３ａ及び図３ｂの厚さ解析から計算されたＷＦＮＵ値は、表１に示される。ＷＦＮＵ値はシード層の厚さが減少するにつれて増加するが、これは、シード層が薄い場合、半導体ウエハの表面に均一な銅フィルムを堆積することは非常に難しいことを意味する。そしてシード層の厚さが７００Åよりも小さい場合、従来の１つの電極を有する電気メッキでは、２．５％より小さいＷＦＮＵ値を得ることは難しい。電解液の伝導度が増加する場合、状況はより悪くなる。
【００２８】
【表１】
2012503096.tif 000003
【００２９】
図３ｃ及び図３ｄに示されるように、同じ３５０Å厚のシード層では、メッキ厚が増加すると、ＷＦＮＵは向上する。対応する値は表２に示されており、この効果は、よりフィルム厚が大きくなりオーミック抵抗が減少すると、堆積処理の間の末端効果が減少することに起因する。メッキ厚が５０００Åより小さいと、ＷＦＮＵ値は２．５％より大きくなり、高導電性電解液の実施形態では、更に２．５％よりも大きくなる。メッキ厚を増加させるとＷＦＮＵが向上するが、ＩＣ処理フローにおけるＣＭＰ工程にて過剰のメッキ銅を取り除くのに費用が著しくかかるため、フィルム厚を大きくすることは難しい。
【００３０】
【表２】
2012503096.tif 000004
【００３１】
本発明においては、より薄いシード層（３５０Å）及びメッキ厚（３０００Å）が全ての解析において使用される。この組み合わせにより、開示された方法の高い感度が得られる。
【００３２】
（実施形態１）
本発明のある実施形態において、図４に示された装置にて実施された半導体ウエハの表面に銅フィルムを均一に堆積する方法が開示される。ここでは、装置は、同じ又は異なる鉛直高さに位置する第１電極４０１ａと第２電極４０１ｂとを有し、第１電極の面積は全電極の合計面積の５０％〜９０％であり、全電極の合計面積の半導体ウエハの面積に対する比は０．８５よりも大きい。この方法は、以下の工程からなる。
【００３３】
工程１：各々の電極の作動範囲における流速を制御するために、流れコントローラ４２３ａ及び４２３ｂを作動させる。４０１ａの作動範囲の流速は５〜２０ＬＰＭであり、４０１ｂの作動範囲の流速は１〜１５ＬＰＭである。本発明のある実施形態では、流れコントローラ４２３ａと４２３ｂとは同時にオン状態とされる。また本発明の別の実施形態では、流れコントローラ４２３ａと４２３ｂとは異なる時間でオン状態とされる。
【００３４】
工程２：シード層を有する半導体ウエハを、装置のウエハホルダ４２１に移動させる。ウエハホルダは、半導体ウエハのシード層と接する電気伝導性パスを備える。
【００３５】
工程３：前記半導体ウエハに０．０１〜１０Ｖの範囲の小さなバイアス電圧を印可する。
【００３６】
工程４：半導体ウエハを持ってきて、ウエハホルダに保持させて、ウエハの前面の全てが電解液に浸漬するまで電解液に接触させる。
【００３７】
工程５：電極４０１ａ及び４０１ｂに電流を流し、電極４０１ａに正電位を維持させると共に、電極４０１ｂに正又は負の電位を維持させる（明細書中、各々の電極の電位は、ウエハに対して相対的に定義される）。電極４０１ａの動作電流は５〜２０Ａであり、電極４０１ｂの動作電流は０．０１〜１０Ａである。電極４０１ａの電流密度の電極２０１ｂの電流密度に対する比は、１：１〜３００：１である。この工程は、半導体ウエハ４２２の表面のヴィア及びトレンチが充填されるまで、５〜３０秒間継続する。本発明のある実施形態では、電極４０１ａ及び４０１ｂに接続された供給電源は、定電圧モードから定電流モードへ同時に切り換えられる。本発明の別の実施形態では、電極４０１ａ及び４０１ｂに接続された供給電源は、定電圧モードから定電流モードへ異なる時間で切り換えられる。
【００３８】
工程６：電極４０１ａ及び４０１ｂに接続された供給電源は、電極４０１ａの正電位と、電極４０１ｂの正又は負電位とを制御する。電極４０１ａの動作電流は１５〜４０Ａであり、電極４０１ｂの動作電流は０．０１〜２０Ａである。電極４０１ａの電流密度の電極２０１ｂの電流密度に対する比は、１：１〜３００：１である。この工程は、電極４０１ａ及び４０１ｂに相対的に大きな電流を流すことにより、電気化学析出の効率を増加させる。所定の堆積厚さが得られるとこの工程は終了する。
【００３９】
工程７：前記半導体ウエハに小さなバイアス電圧を印可する。発明のある実施形態では、電極４０１ａ及び４０１ｂは、定電流モードから定電圧モードへ同時に切り換えられる。本発明の別の実施形態では、電極４０１ａ及び４０１ｂは、定電流モードから定電圧モードへ異なる時間で切り換えられる。
【００４０】
工程８：電解液から半導体ウエハを取り出し、ウエハ表面の残存した残余の電解液を除去する。
【００４１】
上述の工程５及び工程６では、電極４０１ｂの電位は、電気化学析出の条件に基づいて正又は負に決定する。例えば、電解液の伝導度が低く、半導体ウエハ上の導電層が厚い場合、図５ａに示されるように、電極４０１ａ及び４０１ｂの双方に正電位が印可される。電解液の伝導度が高く、ウエハ上の導電層が薄い場合、図５ｂに示されるように、正電位が電極４０１ａに印加され、負電位が電極４０１ｂに印可される。
【００４２】
０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度及び０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、２００〜２０００Å厚のシード層を有する３００ｍｍ半導体ウエハの上に均一な銅フィルムをメッキするため、工程５で使用された電流密度比と個々の電極の電位の符号と組み合わせは、表３に記載される。
【００４３】
【表３】
2012503096.tif 000005
【００４４】
銅フィルムのメッキ厚が１５００Åに到達すると、工程６が始まる。０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度及び０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、２００〜２０００Å厚のシード層を有する３００ｍｍ半導体ウエハの上に均一な銅フィルムをメッキするため、工程６で使用された電流密度比と個々の電極の電位の符号との組み合わせは、表４に記載される。
【００４５】
【表４】
2012503096.tif 000006
【００４６】
図６ａ及び図６ｂは、各々、低導電性電解液及び高導電性電解液における、３５０Åのシード層の半導体の上に堆積された３０００Å厚フィルムの析出解析を示す。方法１の分析結果は、表３及び表４に詳述された工程パラメータにて得られ、一方、方法２の分析結果は、表３及び表４に定義された範囲外の工程パラメータにて得られる。ＷＦＮＵ値は表５に記載される。図６ａ及び図６ｂ並びに表５に記載されるように、開示された方法は、低導電性電解液及び高導電性電解液の両方において、堆積された３０００ÅのフィルムのＷＦＮＵを著しく向上させた。３００ｍｍの半導体ウエハ表面の分析のＷＦＮＵ値はエッジから２．３ｍｍ除外して得られるが、これはウエハのエッジから３．０〜６．５ｍｍ除外する通常の工業的手法と比較して積極的である。
【００４７】
【表５】
2012503096.tif 000007
【００４８】
開示された方法（方法１）は、低導電性電解液及び高導電性電解液の両方において、従来の方法（方法２）と比較してＷＦＮＵを著しく向上させた。低導電性電解液の実施形態では、ＷＦＮＵは２．５％よりも小さくなる。
【００４９】
（実施形態２）
本発明のある実施形態において、図７に示された装置にて実施された半導体ウエハの表面に銅フィルムを均一に堆積する方法が開示される。ここでは、装置は、同じ又は異なる鉛直高さに位置する第１電極７０１ａと第２電極７０１ｂと第３電極７０１ｃとを有し、第１電極の面積は全電極の合計面積の４０％〜６０％であり、全電極の合計面積の半導体ウエハの面積に対する比は０．８５よりも大きい。この方法は、以下の工程からなる。
【００５０】
工程１：各々の電極の作動範囲における流速を制御するために、流れコントローラ７２３ａ、７２３ｂ及び７２３ｃを作動させる。７０１ａの作動範囲の流速は５〜２０ＬＰＭであり、７０１ｂの作動範囲の流速は５〜２０ＬＰＭであり、７０１ｃの作動範囲の流速は１〜１５ＬＰＭである。本発明のある実施形態では、流れコントローラ７２３ａ、７２３ｂ及び７２３ｃは同時にオン状態とされる。また本発明の別の実施形態では、流れコントローラ７２３ａ、７２３ｂ及び７２３ｃは異なる時間でオン状態とされる。
【００５１】
工程２：シード層を有する半導体ウエハを、装置のウエハホルダ７２１に移動させる。ウエハホルダは、半導体ウエハのシード層と接する電気伝導性パスを備える。
【００５２】
工程３：前記半導体ウエハに０．０１〜１０Ｖの範囲の小さなバイアス電圧を印可する。
【００５３】
工程４：半導体ウエハを持ってきて、ウエハホルダに保持させて、ウエハの前面の全てが電解液に浸漬するまで電解液に接触させる。
【００５４】
工程５：電極７０１ａ、７０１ｂ及び７０１ｃに電流を流し、電極７０１ａ及び７０１ｂに正電位を維持させると共に、電極７０１ｃに正又は負の電位を維持させる。電極７０１ａの動作電流は２〜２０Ａであり、電極７０１ｂの動作電流は０．０１〜２０Ａであり、電極７０１ｃの動作電流は０．０１〜２０Ａである。電極７０１ａの電流密度の電極７０１ｂの電流密度に対する比は、１：１〜５０：１であり、電極７０１ａの電流密度の電極７０１ｃの電流密度に対する比は、１：１〜３００：１である。この工程は、半導体ウエハ７２２の表面のヴィア及びトレンチが充填されるまで、５〜３０秒間継続する。本発明のある実施形態では、電極７０１ａ、７０１ｂ及び７０１ｃに接続された供給電源は、定電圧モードから定電流モードへ同時に切り換えられる。本発明の別の実施形態では、電極７０１ａ、７０１ｂ及び７０１ｃに接続された供給電源は、定電圧モードから定電流モードへ異なる時間で切り換えられる。
【００５５】
工程６：電極７０１ａ、７０１ｂ及び７０１ｃに接続された供給電源は、電極７０１ａ及び７０１ｂの正電位と、電極７０１ｃの正又は負電位とを制御する。電極７０１ａの動作電流は４〜３０Ａであり、電極７０１ｂの動作電流は４〜３０Ａであり、電極７０１ｃの動作電流は０．１〜２０Ａである。電極７０１ａの電流密度の電極７０１ｂの電流密度に対する比は、１：１〜５０：１であり、電極７０１ａの電流密度の電極７０１ｃの電流密度に対する比は、１：１〜３００：１である。この工程は、電極７０１ａ、７０１ｂ及び７０１ｃに相対的に大きな電流を流すことにより、電気化学析出の効率を増加させる。所定の堆積厚さが得られるとこの工程は終了する。
【００５６】
工程７：前記半導体ウエハに小さなバイアス電圧を印可する。発明のある実施形態では、電極７０１ａ、７０１ｂ及び７０１ｃは、定電流モードから定電圧モードへ同時に切り換えられる。本発明の別の実施形態では、電極７０１ａ、７０１ｂ及び７０１ｃは、定電流モードから定電圧モードへ異なる時間で切り換えられる。
【００５７】
工程８：電解液から半導体ウエハを取り出し、ウエハ表面の残存した残余の電解液を除去する。
【００５８】
上述の工程５及び工程６では、電極７０１ｃの電位は、電気化学析出の条件に基づいて正又は負に決定する。例えば、電解液の伝導度が低く、半導体ウエハ上の導電層が厚い場合、図８ａに示されるように、電極７０１ａ、７０１ｂ及び７０１ｃの全電極に正電位が印可される。電解液の伝導度が高く、ウエハ上の導電層が薄い場合、図８ｂに示されるように、正電位が電極７０１ａ及び７０１ｂに印加され、負電位が電極７０１ｃに印可される。
【００５９】
０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度及び０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、１５０〜２０００Å厚のシード層を有する３００ｍｍ半導体ウエハの上に均一な銅フィルムをメッキするため、工程５で使用された電流密度比と個々の電極の電位の符号と組み合わせは、表６に記載される。
【００６０】
【表６】
2012503096.tif 000008
【００６１】
銅フィルムのメッキ厚が１５００Åに到達すると、工程６が始まる。０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度及び０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、１５０〜２０００Å厚のシード層を有する３００ｍｍ半導体ウエハの上に均一な銅フィルムをメッキするため、工程６で使用された電流密度比と個々の電極の電位の符号との組み合わせは、表７に記載される。
【００６２】
【表７】
2012503096.tif 000009
【００６３】
図９ａ及び図９ｂは、各々、低導電性電解液及び高導電性電解液における、３５０Åのシード層の上に堆積された３０００Å厚フィルムの析出解析を示す。方法１の分析結果は、表６及び表７に詳述された工程パラメータにて得られ、一方、方法２の分析結果は、表６及び表７に定義された範囲外の工程パラメータにて得られる。ＷＦＮＵ値は表８に記載される。図９ａ及び図９ｂ並びに表８に記載されるように、開示された方法は、低導電性電解液及び高導電性電解液の両方において、堆積された３０００ÅのフィルムのＷＦＮＵを著しく向上させる。３００ｍｍの半導体ウエハ表面の分析のＷＦＮＵ値はエッジから２．３ｍｍ除外して得られるが、これはウエハのエッジから３．０〜６．５ｍｍ除外する通常の工業的手法と比較して積極的である。
【００６４】
【表８】
2012503096.tif 000010
【００６５】
開示された方法（方法１）は、低導電性電解液及び高導電性電解液の両方において、従来の方法（方法２）と比較してＷＦＮＵを著しく向上させた。低導電性電解液の実施形態では、ＷＦＮＵは２．５％よりも小さくなる。
【００６６】
（実施形態３）
本発明のある実施形態において、図１０に示された装置にて実施された半導体ウエハの表面に銅フィルムを均一に堆積する方法が開示される。ここでは、装置は、同じ又は異なる鉛直高さに位置する第１電極１００１ａと第２電極１００１ｂと第３電極１００１ｃと第４電極１００１ｄとを有し、第１電極の面積は全電極の合計面積の３０％〜５０％であり、全電極の合計面積の半導体ウエハの面積に対する比は０．８５よりも大きい。この方法は、以下の工程からなる。
【００６７】
工程１：各々の電極の作動範囲における流速を制御するために、流れコントローラ１０２３ａ、１０２３ｂ、１０２３ｃ及び１０２３ｄを作動させる。
１００１ａ、１００１ｂ及び１００１ｃの作動範囲の流速は５〜２０ＬＰＭであり、１００１ｄの作動範囲の流速は１〜１５ＬＰＭである。本発明のある実施形態では、流れコントローラ１０２３ａ、１０２３ｂ、１０２３ｃ及び１０２３ｄは同時にオン状態とされる。また本発明の別の実施形態では、流れコントローラ１０２３ａ、１０２３ｂ、１０２３ｃ及び１０２３ｄは異なる時間でオン状態とされる。
【００６８】
工程２：シード層を有する半導体ウエハを、装置のウエハホルダ１０２１に移動させる。ウエハホルダは、半導体ウエハのシード層と接する電気伝導性パスを備える。
【００６９】
工程３：前記半導体ウエハに０．０１〜１０Ｖの範囲の小さなバイアス電圧を印可する。
【００７０】
工程４：半導体ウエハを持ってきて、ウエハホルダに保持させて、ウエハの前面の全てが電解液に浸漬するまで電解液に接触させる。
【００７１】
工程５：電極１００１ａ、１００１ｂ及び１００１ｃに電流を流し、電極１００１ａ、１００１ｂ及び１００１ｃに正電位を維持させると共に、電極１００１ｄに正又は負の電位を維持させる。電極１００１ａの動作電流は１〜１５Ａであり、電極１００１ｂの動作電流は０．５〜１０Ａであり、電極１００１ｃ及び１００１ｄの動作電流は０．０１〜１０Ａである。電極１００１ａの電流密度の電極１００１ｂの電流密度に対する比は、０．５：１〜１０：１であり、電極１００１ａの電流密度の電極１００１ｃの電流密度に対する比は、０．５：１〜５０：１であり、電極１００１ａの電流密度の電極１００１ｄの電流密度に対する比は、１：１〜３００：１である。この工程は、半導体ウエハ１０２２の表面のヴィア及びトレンチが充填されるまで、５〜３０秒間継続する。本発明のある実施形態では、電極１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃ及び１００１ｄに接続された供給電源は、定電圧モードから定電流モードへ同時に切り換えられる。本発明の別の実施形態では、電極１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃ及び１００１ｄに接続された供給電源は、定電圧モードから定電流モードへ異なる時間で切り換えられる。
【００７２】
工程６：電極１００１ａ、１００１ｂ及び１００１ｃに接続された供給電源は、電極１００１ａ、１００１ｂ及び１００１ｃの正電位と、電極１００１ｄの正又は負電位とを制御する。電極１００１ａの動作電流は２〜３０Ａであり、電極１００１ｂ及び１００１ｃの動作電流は１〜３０Ａであり、電極１００１ｄの動作電流は０．０１〜２０Ａである。電極１００１ａの電流密度の電極１００１ｂの電流密度に対する比は、０．５：１〜１０：１であり、電極１００１ａの電流密度の電極１００１ｃの電流密度に対する比は、０．５：１〜５０：１であり、電極１００１ａの電流密度の電極１００１ｄの電流密度に対する比は、１：１〜３００：１である。この工程は、電極１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃ及び１００１ｄに相対的に大きな電流を流すことにより、電気化学析出の効率を増加させる。所定の堆積厚さが得られるとこの工程は終了する。
【００７３】
工程７：前記半導体ウエハに小さなバイアス電圧を印可する。発明のある実施形態では、電極１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃ及び１００１ｄは、定電流モードから定電圧モードへ同時に切り換えられる。本発明の別の実施形態では、電極１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃ及び１００１ｄは、定電流モードから定電圧モードへ異なる時間で切り換えられる。
【００７４】
工程８：電解液から半導体ウエハを取り出し、ウエハ表面の残存した残余の電解液を除去する。
【００７５】
上述の工程５及び工程６では、電極１００１ｄの電位は、電気化学析出の条件に基づいて正又は負に決定する。例えば、電解液の伝導度が低く、半導体ウエハ上の導電層が厚い場合、図１１ａに示されるように、電極１００１ａ、１００１ｂ、１００１ｃ及び１００１ｄの全電極に正電位が印可される。電解液の伝導度が高く、ウエハ上の導電層が薄い場合、図１１ｂに示されるように、正電位が電極１００１ａ、１００１ｂ及び１００１ｃに印可され、負電位が電極１００１ｄに印加される。
【００７６】
０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度及び０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、５０〜２０００Å厚のシード層を有する３００ｍｍ半導体ウエハの上に均一な銅フィルムをメッキするため、工程５で使用された電流密度比と個々の電極の電位の符号との組み合わせは、表９に記載される。
【００７７】
【表９】
2012503096.tif 000011
【００７８】
銅フィルムのメッキ厚が１５００Åに到達すると、工程６が始まる。０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度及び０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、５０〜２０００Å厚のシード層を有する３００ｍｍ半導体ウエハの上に均一な銅フィルムをメッキするため、工程６で使用された電流密度比と個々の電極の電位の符号との組み合わせは、表１０に記載される。
【００７９】
【表１０】
2012503096.tif 000012
【００８０】
図１２ａ及び図１２ｂは、各々、低導電性電解液及び高導電性電解液における、３５０Åのシード層の上に堆積された３０００Å厚フィルムの析出解析を示す。方法１の分析結果は、表９及び表１０の工程パラメータにて得られ、一方、方法２の分析結果は、表９及び表１０に定義された範囲外の工程パラメータにて得られる。ＷＦＮＵ値は表１１に記載される。図１２ａ及び図１２ｂ並びに表１１に記載されるように、開示された方法は、低導電性電解液及び高導電性電解液の両方において、堆積された３０００ÅのフィルムのＷＦＮＵを著しく向上させる。３００ｍｍの半導体ウエハ表面の分析のＷＦＮＵ値はエッジから２．３ｍｍ除外して得られるが、これはウエハのエッジから３．０〜６．５ｍｍ除外する通常の工業的手法と比較して積極的である。
【００８１】
【表１１】
2012503096.tif 000013
【００８２】
開示された方法（方法１）は、低導電性電解液及び高導電性電解液の両方において、従来の方法（方法２）と比較してＷＦＮＵを著しく向上させた。低導電性電解液の実施形態では、ＷＦＮＵは２．５％よりも小さくなる。
【００８３】
（実施形態４）
本発明に係る上述の方法は、米国特許６，３９１，１６６号に記載された簡易な電極配置の装置にて実施される。４より多い電極配置においても本発明に係る方法が同様に実施される。ここでは、第１電極の面積は合計電極面積の５％〜３０％であり、全電極の合計面積の半導体ウエハの面積に対する比は０．８５よりも大きい。
【００８４】
０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度及び０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、５０〜２０００Å厚のシード層を有する３００ｍｍ半導体ウエハの上に、１００Å〜１５００Åの第１の銅フィルムをメッキするための、電流密度比と個々の電極の電位の符号との組み合わせは、表１２に記載される。この実施形態では、メッキ装置はＮ個の電極を有しており、Ｎは５〜１５である。
【００８５】
【表１２】
2012503096.tif 000014
【００８６】
０．０２〜０．２Ｓ／ｃｍの伝導度及び０．２〜０．８Ｓ／ｃｍの伝導度の電解液にて、５０〜２０００Å厚のシード層を有する３００ｍｍ半導体ウエハの上に、銅フィルムの残り部分をメッキするための、電流密度比と個々の電極の電位の符号との組み合わせは、表１３に記載される。
【００８７】
【表１３】
2012503096.tif 000015
【００８８】
図１３は、各々、低導電性の電解液１及び高導電性の電解液２にて、３５０Åのシード層の上に堆積された３０００Å厚の銅フィルムの析出解析を示す。ここでこの実施形態の装置は、独立して制御される１０個の電極を備える。本発明の方法を用いて得られたＷＦＮＵ値は２．５％以下である。即ち、電解液１では０．２６％であり、電解液２では０．５９％である。
【００８９】
本発明に係る方法によれば、電極の数Ｎが増加すればＷＦＮＵ値も向上する。この方法が、電極の数が１より多い装置に適用される場合、３５０Å程度の薄さのシード層を有する３００ｍｍのウエハの上においてＷＦＮＵは２．５％より低くなる。Ｎが４個まで増加すると、同じウエハ及び同じシード層にてＷＦＮＵは０．３３％まで向上する。
【００９０】
本発明に係る方法は、米国特許６，７５５，９５４号に記載された方法と比較される。全ての条件が同じように正確に保たれる。即ち（１）複数の電極の配置、（２）電解液伝導度＝０．５Ｓ／ｃｍ、（３）シード層厚＝４００Å、（４）合計メッキ厚＝６０００Å、（５）ウエハエッジから２．７ｍｍの銅フィルムの除去、である。直接的に比較するため、ＷＦＮＵ値の代わりに、厚さ均一性の範囲値が用いられる。図１４は、本発明に係る方法で推量された析出解析を示す。厚さ均一性の範囲値が表１４にて比較される。
【００９１】
【表１４】
2012503096.tif 000016
【００９２】
本発明に係る方法によれば、ＷＦＮＵ＝０．７２％であり、厚さ均一性範囲＝１３８．４Åであるフィルムを堆積させ、これは米国特許６，７５５，９５４号に開示された方法と比較して約２倍向上している。
【図１】
2012503096.tif 000017
【図２】
2012503096.tif 000018
【図３ａ】
2012503096.tif 000019
【図３ｂ】
2012503096.tif 000020
【図３ｃ】
2012503096.tif 000021
【図３ｄ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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