目的探究了钴互连金属电子电镀工艺中的电镀成核机理,使用健那绿B(Janus Green B,JGB)对钴的电沉积进行进一步优化,并研究了JGB在改善电镀质量过程中的作用机理。方法采用电化学测试方法包括循环伏安、电流瞬态曲线,以及表征方法包括扫...目的探究了钴互连金属电子电镀工艺中的电镀成核机理,使用健那绿B(Janus Green B,JGB)对钴的电沉积进行进一步优化,并研究了JGB在改善电镀质量过程中的作用机理。方法采用电化学测试方法包括循环伏安、电流瞬态曲线,以及表征方法包括扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射光谱(XRD),对钴在阻挡层Ti N上的电子电镀机理以及JGB作用下的成核特点及晶体特性等进行研究。结果测试得到了关于体系的电化学曲线以及薄膜微观表征图样,发现了JGB的成核特征,并在无金属阳离子的体系下进行对照实验,进而得出JGB对钴电沉积体系的影响机理。结论JGB促进了体系氢还原的进行,并改变了钴的成核特征,包括成核大小和数目,进而提升了电沉积质量,实现了更高的薄膜沉积覆盖率。JGB在体系中发生一系列电化学反应生成产物γ,产物γ由于带有不饱和N原子(显正电),会优先吸附到阴极的凸起处,γ分子剩余C—H—N结构可以抑制新的钴原子成核,从而增强电极表面还原沉积的平整度,使晶粒生长更加均匀。展开更多
文摘目的探究了钴互连金属电子电镀工艺中的电镀成核机理,使用健那绿B(Janus Green B,JGB)对钴的电沉积进行进一步优化,并研究了JGB在改善电镀质量过程中的作用机理。方法采用电化学测试方法包括循环伏安、电流瞬态曲线,以及表征方法包括扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射光谱(XRD),对钴在阻挡层Ti N上的电子电镀机理以及JGB作用下的成核特点及晶体特性等进行研究。结果测试得到了关于体系的电化学曲线以及薄膜微观表征图样,发现了JGB的成核特征,并在无金属阳离子的体系下进行对照实验,进而得出JGB对钴电沉积体系的影响机理。结论JGB促进了体系氢还原的进行,并改变了钴的成核特征,包括成核大小和数目,进而提升了电沉积质量,实现了更高的薄膜沉积覆盖率。JGB在体系中发生一系列电化学反应生成产物γ,产物γ由于带有不饱和N原子(显正电),会优先吸附到阴极的凸起处,γ分子剩余C—H—N结构可以抑制新的钴原子成核,从而增强电极表面还原沉积的平整度,使晶粒生长更加均匀。
