Open Access

Andreas Gummenscheimer

• Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit der elektrochemischen Kupferabscheidung auf sehr dünnen metallischen Saatschichten im Hinblick auf die Kontaktierungs-möglichkeiten innerhalb ultrahoch-integrierter Schaltkreise. Dabei soll die prinzipielle Machbarkeit der galvanischen Abscheidung auf 50 bis 10 nm dünnen, mittels PVD hergestellten Kupfer- und Nickelsaatschichten experimentell sowie auf Ruthenium und Kobalt in der Theorie gezeigt werden. Eine praktische Vorbetrachtung der Abscheidung auf Kupfer dient zur Optimierung der Prozessparameter und des Versuchsablaufes. Darauf wird die erfolgreiche Abscheidung auf allen Kupfer- und Nickelsaatschichten mittels Vier-Spitzen-Schichtwiderstandsmessung und der Untersuchung mit dem Rasterelektronenmikroskop genauer charakterisiert. Eine kurze theoretische Vorbetrachtung zu Kobalt und Ruthenium als Saatschicht-material skizziert die potenzielle Realisierung der Kupferabscheidung und stellt einen Ansatz für folgende Abscheideexperimente dar.
• The presented study deals with the electrochemical deposition of copper on very thin metallic seed layers with a view to contacting possibilities within ultralarge-integrated circuits. Thereby the basic feasibility of copper deposition on 50 to 10 nm thin PVD copper and nickel seed layers shall be shown practically and theoretically on ruthenium and cobalt. A practical preview of the deposition on copper is used to optimize process parameters and the test sequence. Thereon the successful electrochemical deposition on all copper and nickel seed layers is characterized in more detail through 4-point probe sheet resistance measurement and inspection using the scanning electron microscope. The consideration of the deposition on cobalt and ruthenium is theoretically and proposes a framework for the following electroplating experiments.