电解质、形成铜层的方法以及形成芯片的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105696034A(43)申请公布日2016.06.22(21)申请号201510920779.3C25D5/50(2006.01)(22)申请日2015.12.11H01L21/02(2006.01)(30)优先权数据14/568,1632014.12.12US14/948,4632015.11.23US(71)申请人英飞凌科技股份有限公司地址德国诺伊比贝尔格(72)发明人W·罗布尔F·黑林M·梅尔兹尔M·施内甘斯B·魏德甘斯(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人郑立柱(51)Int.Cl.C25D3/38(2006.01)权利要求书2页说明书19页附图14页(54)发明名称电解质、形成铜层的方法以及形成芯片的方法(57)摘要本发明涉及一种电解质。该电解质可以包括至少一种配置为在温度超过大约100℃时分解或蒸发的添加剂和一种水溶性金属盐，并且所述电解质不含有碳纳米管。本发明还涉及提供一种形成金属层的方法，该方法可以包括使用电解质在载体上沉积金属层，其中该电解质可以包括至少一种配置为在温度超过大约100℃时分解或蒸发的添加剂和一种水溶性金属盐，其中所述电解质不含有碳纳米管；以及对金属层退火以形成含有多个孔的金属层。本发明还涉及一种半导体器件，该半导体器件可以包括包含多个孔的金属层，其中所述多个孔可以形成在金属层中，同时添加剂的残余物存留在所述多个孔中并已经至少部分分解或蒸发。本发明还涉及一种金属层。CN105696034ACN105696034A权利要求书1/2页1.一种电解质，包含：水；至少一种添加剂，其被配置为在温度高于大约100℃时分解或蒸发；以及水溶性金属盐，其中所述水溶性金属盐包含硫酸盐、硝酸盐或氰化物；其中所述电解质不含有碳纳米管。2.根据权利要求1所述的电解质，其中所述添加剂包含有机分子。3.根据权利要求2所述的电解质，其中所述有机分子包含羧酸。4.根据权利要求1所述的电解质，其中所述电解质进一步包含硫酸铵。5.根据权利要求1所述的电解质，其中所述添加剂满足化学式(CRR’R”R”’)n，其中n大于或等于1并且小于或等于20000，并且其中用于每个C原子的取代基R、R’、R”和R”’从下面的取代基的组中分别地定义：COOQ、C(O)X、C(O)Q、C(O)NQ、CN、COQ、SQ、H、NQQ’、SOO(OQ)、C(O)OOQ、O、OH，其中Q＝(CRR’R”R”’)m或H，以及X＝F、Cl、Br。6.根据权利要求1所述的电解质，其中所述添加剂包含柠檬酸。7.根据权利要求1所述的电解质，其中所述水溶性金属盐包含硫酸铜。8.根据权利要求1所述的电解质，其中所述电解质进一步包含硫酸铵。9.根据权利要求1所述的电解质，其中所述添加剂的浓度在大约0.05g/l到大约30g/l范围内。10.根据权利要求1所述的电解质，其中所述水溶性金属盐与所述添加剂的比例为20。11.根据权利要求1所述的电解质，其中所述电解质的pH值在大约1.0到大约2.7范围内。12.一种形成金属层的方法，包括：使用电解质在载体之上沉积金属层，其中所述电解质包含添加剂和水溶性金属盐，其中所述电解质不含有碳纳米管，并且其中所述添加剂被配置为在温度高于大约100℃时分解或蒸发；以及对所述金属层进行退火，以形成包含多个孔的金属层。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述金属层和所述金属盐的金属包括金属的组中的至少一种金属或由金属的组中的至少一种金属组成，所述组由铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)和锡(Sn)组成。14.根据权利要求12所述的方法，其中所述退火包括将所述金属层加热到高于大约150℃的温度。2CN105696034A权利要求书2/2页15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：在所述载体上形成图案掩模。16.根据权利要求12所述的方法，其中所述载体包括半导体。17.一种形成半导体器件的方法，包括：在载体之上形成粘附层；使用电解质在所述粘附层之上沉积金属层，其中所述电解质包含添加剂和水溶性金属盐，并且其中所述添加剂被配置为在温度高于大约100℃时分解或蒸发；以及对所述金属层进行退火以形成包含多个孔和由所述粘附层引起的掺杂金属原子的金属层。18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：在沉积所述金属层之前，在所述粘附层上沉积籽晶层。19.一种半导体器件，包括：包含多个孔的金属层，其中所述多个孔被形成在所述金属层中，同时添加剂的残余物存留在所述多个孔中并已经至少部分分解或蒸发。20.根据权利要求19所述的半导体器件，其中所述多个孔的体积密度在大约1％到大约50％范围内。21.根据权利要求20所述的半导体器件，进一步包括