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1. (WO2001008213) ELECTROMIGRATION REDUITE ET MIGRATION INDUITE PAR CONTRAINTE DE CABLES CU PAR REVETEMENT DE SURFACE
Dernières données bibliographiques dont dispose le Bureau international   

N° de publication :    WO/2001/008213    N° de la demande internationale :    PCT/US2000/020378
Date de publication : 01.02.2001 Date de dépôt international : 27.07.2000
Demande présentée en vertu du Chapitre 2 :    27.02.2001    
CIB :
H01L 21/288 (2006.01), H01L 21/768 (2006.01), H01L 23/532 (2006.01)
Déposants : INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION [US/US]; New Orchard Road, Armonk, NY 10504 (US)
Inventeurs : HU, Chao-Kun; (US).
ROSENBERG, Robert; (US).
RUBINO, Judith, M.; (US).
SAMBUCETTI, Carlos, J.; (US).
STAMPER, Anthony, K.; (US)
Mandataire : TREPP, Robert, M.; Yorktown IP Law Department, International Business Machines Corporation, T.J. Watson Research Center, Route 134 and Kitchawan Road, Yorktown Heights, NY 10598 (US)
Données relatives à la priorité :
09/361,573 27.07.1999 US
Titre (EN) REDUCED ELECTROMIGRATION AND STRESS INDUCED MIGRATION OF Cu WIRES BY SURFACE COATING
(FR) ELECTROMIGRATION REDUITE ET MIGRATION INDUITE PAR CONTRAINTE DE CABLES CU PAR REVETEMENT DE SURFACE
Abrégé : front page image
(EN)The idea of the invention is to coat the free surface of patterned Cu conducting lines (60, 70) in on-chip interconnections (BEOL) wiring by a 1-20 nm thick metal layer (63, 74) prior to deposition of the interlevel dielectric. This coating is sufficiently thin so as to obviate the need for additional planarization by polishing, while providing protection against oxidation and surface, or interface, diffusion of Cu which has been identified by the inventors as the leading contributor to metal line failure by electromigration and thermal stress voiding. Also, the metal layer (63, 74) increases the adhesion strength between the Cu (60, 70) and dielectric (66) so as to further increase lifetime and facilitate process yield. The free surface is a direct result of the CMP (chemical mechanical polishing) in a damascene process or in a dry etching process by which Cu wiring is patterned. It is proposed that the metal capping layer (63, 74) be deposited by a selective process onto the Cu to minimize further processing. We have used electroless metal coatings, such as CoWP, CoSnP and Pd, to illustrate significant reliability benefits, although chemical vapor deposition (CVD) of metals or metal forming compounds can be employed.
(FR)La présente invention concerne le revêtement de la surface libre de tuyaux en Cu formant des tracés (60, 70) sur un câblage d'interconnexions sur puce (BEOL) avec une couche métallique épaisse (63, 74) de 1 à 20 nm avant le dépôt du diélectrique interniveaux. Ce revêtement est suffisamment mince pour éliminer la nécessité de recourir à une planarisation supplémentaire par polissage, tout en fournissant une protection contre l'oxydation et la diffusion de surface, ou d'interface, de Cu qui a été identifié par les inventeurs comme étant le premier responsable des cassures des tuyaux métalliques par l'électromigration et l'élimination des contraintes thermiques. En outre, cette couche métallique (63, 74) augmente la force de cohésion entre le Cu (60, 70) et le diélectrique (66) de manière à en augmenter la durée de vie et faciliter le rendement de traitement. La surface libre est le résultat direct du polissage chimio-mécanique dans un procédé de damasquinage ou dans un procédé de gravure à sec utilisé pour faire le tracé du câblage en Cu. Cette invention propose que la couche de coiffage métallique (63, 74) soit disposée par procédé sélectif sur le Cu pour réduire au minimum tout traitement ultérieur. En l'occurrence, on a utilisé des revêtements métalliques sans électrodes, tels que les CoWP, CoSnP et Pd, pour illustrer les importants avantages de fiabilité, même si on peut utiliser le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) de métaux ou de composés de formation de métaux.
États désignés : CN, JP, KR, SG.
Office européen des brevets (OEB) (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE).
Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : anglais (EN)