[发明专利]用基于联吡啶的整平剂在微电子装置中电沉积铜

权利要求书

1.一种使半导体集成电路装置基板中的通孔特征金属化的方法，其中 所述半导体集成电路装置基板包含前表面、后表面和通孔特征，且其中所 述通孔特征包含在基板前表面的开口、从基板前表面向内延伸的侧壁、以 及底部，该方法包括：

将半导体集成电路装置基板与电解铜沉积化学物质接触，该电解铜沉 积化学物质包含(a)铜离子源和(b)整平剂化合物，其中该整平剂化合物是联 吡啶基化合物与烷基化剂的反应产物；以及

将电流供应至所述电解沉积化学物质，以使铜金属沉积到通孔特征的 底部和侧壁上，从而得到铜填充的通孔特征。

2.权利要求1的方法，其中所述联吡啶基化合物包含以下结构(I)：

其中R₁为连接吡啶环的基团。

3.权利要求1的方法，其中所述联吡啶基化合物包含以下结构(Ia)：

其中h为从0至6的整数，并且R₂和R₃各自独立地选自氢或具有从1 至约3个碳原子的短链烷基。

4.权利要求3的方法，其中R₂和R₃各自为氢，并且所述联吡啶基化 合物包含通式结构(IIa)：

其中m为从0至6的整数。

5.权利要求1的方法，其中所述联吡啶基化合物包含以下结构(IIb)至 (IId)中任一个：

其中m为从0至6的整数。

6.权利要求1的方法，其中所述联吡啶基化合物包含结构(IIe)或(IIf)：

7.权利要求1的方法，其中所述联吡啶基化合物包含结构(IIf)：

8.权利要求1的方法，其中所述联吡啶基化合物包含以下结构(Ib)：

其中i和j为从0至6的整数，且R₄、R₅、R₆和R₇各自独立地选自氢 或具有从1至约3个碳原子的短链烷基。

9.权利要求8的方法，其中i和j二者为0，且所述联吡啶基化合物包 含以下结构中的一种：

10.权利要求1的方法，其中所述联吡啶基化合物包含以下结构(Ic)：

其中k和l为从0至6的整数，且R₈、R₉、R₁₀、R₁₁和R₁₂各自独立地 选自氢或具有从1至约3个碳原子的短链烷基。

11.权利要求1的方法，其中所述联吡啶基化合物包含以下结构(Id)：

12.权利要求1的方法，其中所述烷基化剂包含以下结构(IIIa)：

Y——(CH₂)_o——A

结构(IIIa)

其中，

A可选自氢、羟基(-OH)、烷氧基(——OR₁)、胺(——NR₂R₃R₄)、二 醇芳基和氢硫基或硫醚(-SR₁₄)；

o为1至6的整数；和

X为从1至约4的整数；以及

Y为离去基团，该离去基团选自氯化物、溴化物、碘化物、甲苯磺酰 基、三氟甲磺酸酯、磺酸酯、甲磺酸酯、磺酸二甲酯、氟磺酸酯、甲苯磺 酸甲酯、对溴苯磺酸酯或硝基苯磺酸酯；以及

R₁至R₁₄独立地为氢，具有1-6个碳原子的取代或未取代的烷基，具有 1-6个碳原子的取代或未取代的亚烷基，或取代或未取代的芳基。