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銅電鍍的過濾技術重點暨解決方法
銅金屬挾其低電阻以及高抗電子遷移(electron-migration)的特性,儼然已成為本世紀半導體的主要導線材料。隨著各種新技術的突破,銅紀元的腳步也愈來愈近。然而銅本身難以用傳統的乾式蝕刻技術來進行導線佈植,因此目前業界大都採用新一代的導線製作技術鑲嵌(Damascene)法來製作銅導線。將銅充填至嵌式結構之中的方式主要有二種︰1.乾式製程 - 乃利用化學氣相沉積加上物理氣相沉積回流來達到銅導線的鑲嵌;2.濕式製程- 利用物理氣相沉積法在嵌式結構的表面形成一薄的種晶層,再利用電鍍的方式將銅充填至嵌式結構內。

由於濕式製程具有低製程溫度、高沉積速度、優異的填洞能力和低製作成本等諸多優點,使得它成為銅導線的製作主流。

一般以物理氣相沉積法所得到的種晶層都具有側壁較薄的特性。因此,若不控制銅在溝道或孔洞內的電鍍速率,則很容易因外部還原速度較快而將洞口封死,並且在洞內留下孔隙。此一先天性的缺點,必需藉由化學添加劑的加入而改善。典型的銅化學電鍍液是由硫酸(10%-20%)及硫酸銅(<10%)組成,另外加入些許界面活性劑與有機化合物(促進劑及抑制劑)用以確保導線佈植均勻以及沉積過程中所需的功效。

因此對於這類含有少許添加劑的流體,過濾污染物時就需留意避免將具有特殊功效的添加劑濾除。一般在選擇過濾器時有幾個課題是必須注意的方向:

(1)濾材親水性高-如此可省去使用前預潤濕(prewet)的程序,並可避免使用時發生dewet的現象。

(2)不干擾界面活性劑與促進劑及抑制劑的功能,方足以確保電渡液的功效。

(3)過濾效能-抓取粒子的能力乃過濾器的最基本功能,必需要求愈高愈好。

(4)化學相容性-當選擇過濾器時,其使用之材質決不能與欲過濾之化學品有物理或化學反應。

綜觀上述之過濾需求,親水性之UPE濾膜實為目前最佳選擇。

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