具有铜合金导电布线结构的微电子基板的制作方法

具有铜合金导电布线结构的微电子基板的制作方法
【专利摘要】一种用于减小翘曲的具有铜合金导电布线的微电子基板，由于用于形成微电子基板的部件的不同热膨胀系数而造成翘曲。在一个实施例中，微电子基板的导电布线可以包括铜的合金以及钨、钼、或者它们的组合的合金金属。在另一个实施例中，微电子基板的导电布线可以包括铜的合金、钨、钼、或者它们的组合的合金金属、以及镍、钴、铁、或者它们的组合的共沉积金属。仍然在另一个实施例中，铜合金导电布线可具有贯穿该导电布线的梯度型的铜含量，这可以在用于形成铜合金导电布线的减成蚀刻过程期间实现较好的图案化形成。
【专利说明】
具有铜合金导电布线结构的微电子基板
技术领域
[0001]本说明书的示例通常涉及微电子基板的领域，并且更具体来说，在微电子基板内使用铜合金导电布线结构来减小其翘曲并使用由梯度的成分构成的铜合金结构来增强用于尺寸缩放的蚀刻性能。
【背景技术】
[0002]微电子产业正在持续努力制造越来越快和越来越小的微电子封装件，以便用于各种电子产品中，包括但不限于计算机服务器产品和便携式产品，例如便携式计算机、电子平板电脑、蜂窝电话、数码相机、等等。随着达到这些目标，微电子封装件的制造变得更具挑战性。这些挑战可以涉及在微电子封装件的制造中所使用的微电子基板的翘曲。
[0003]微电子基板通常由介电材料(例如有机材料)层和金属(例如铜)的交替层组成，对金属层进行图案化来形成导电布线。至少一个微电子管芯(例如具有在其中形成的集成电路的硅管芯)可以物理和电气地附接到微电子基板，以使得在微电子基板内的导电布线从微电子管芯的集成电路并向微电子管芯的集成电路适当地按路线发送电子信号。然而，微电子基板中的部件具有不同的热膨胀系数。例如，在室温下(例如，大约25°C)，有机的介电材料(例如二氧化娃填充的环氧树脂(例如可从日本的Ajinomoto Fine-Techno C0.,Inc.,I_2Suzuk1-cho，Kawasaki_ku，Kawasak1-shi，210-0801获得的材料(例如Ajinomoto ABFGX-92)))具有大约39ppm/°C的热膨胀系数，用于导电布线的金属(例如铜)具有大约17ppm/°C的热膨胀系数，以及微电子管芯(例如硅)具有大约2.6ppm/°C的热膨胀系数。这些部件的热膨胀的根本性不同可以导致微电子基板的依赖于温度的变形或翘曲。这种翘曲可能导致在微电子管芯的附接期间的重大问题，例如非湿开口和焊料凸块桥接。可以通过在微电子基板的中心处利用厚的“核心”材料来减轻这种翘曲。这种核心材料通常具有高的玻璃转化温度和低的热膨胀系数，这减小了微电子基板的合成的热膨胀系数。然而，核心材料的热膨胀系数已经被减小到低于4ppm/°C并且正变得越来越难以进一步减小。此外，存在减小微电子封装件的总的高度或厚度的显著需求。通过减薄核心材料来实现这种减小中的大部分，这反过来给予了核心材料对翘曲的较少影响。给予了这些因素，尤其对于高度/厚度限制的微电子封装件(例如蜂窝电话和电子平板电脑中所使用的那些)来说，开发新的翘曲控制方法是重要的。
【附图说明】
[0004]在说明书的总结部分中特别指出了并清楚地请求了本公开内容的主题。结合附图，根据下面的描述和所附权利要求，本公开内容的前述特征和其他特征将变得更充分明显。应当理解，附图仅描绘了根据本公开内容的几个实施例，因此并不被认为是对其范围的限制。通过使用附图，本公开内容将被描述为具有另外的特征和细节，以使得可以更容易地确定本公开内容的优点，其中:
[0005]图1例示了根据本说明书的实施例的微电子封装件的横截面视图。
[0006]图2例示了根据本说明书的实施例的用于微电子基板的非梯度型铜合金导电布线的横截面视图。
[0007]图3例示了根据本说明书的另一个实施例的用于微电子基板的梯度型铜合金导电布线的横截面视图。
[0008]图4-图7例示了根据本说明书的实施例的制造用于微电子基板的铜合金导电布线的过程的横截面视图。
[0009]图8是根据本说明书的实施例的制造微电子基板的过程的流程图。
[0010]图9例示了根据本说明书的一个实施方式的计算设备。
【具体实施方式】
[0011]在下面的详细描述中参考了附图，附图通过例示的方式示出了其中可以实施所请求的主题的具体实施例。对这些实施例进行了充分详细的描述以使得本领域技术人员能够实施该主题。应当理解，尽管各实施例不同，但它们并非必须互相排斥。例如，在不脱离所请求的主题的精神和范围的情况下，本文中结合一个实施例所描述的特定特征、结构、或者特性可以在其它实施例中实施。本说明书中对“一个实施例”、“实施例”的提及表示结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本说明书中所包含的至少一个实施方式中。因此，使用短语“一个实施例”或者“在实施例中”并非必须指代相同的实施例。此外，应当理解，在不脱离所请求的主题的精神和范围的情况下，可以对每个所公开的实施例内的个体元件的位置或布置进行修改。因此，并非在限制性意义上进行了下面的详细描述，并且主题的范围仅仅由被适当解释的所附权利要求以及所附权利要求所具有的等同形式的全部范围来定义。在附图中，贯穿几个视图，类似的附图标记指代相同或相类似的元件或功能性，并且本文中所描绘的元件并非必须要彼此按比例缩放，反而，可以对个体元件进行放大或缩小，以便在本说明书的上下文中更容易理解这些元件。
[0012]如本文中所使用的术语“在……上方”、“到”、“在……之间”以及“在……上”可以指代一个层相对于其它层的相对位置。一个层在另一层“上方”或者在另一层“上”或者接合“到”另一层可以与其它层直接接触或者可具有一个或多个介入层。在层“之间”的一个层在可以与这些层直接接触或者可具有一个或多个介入层。
[0013]本说明书的实施例包括具有用于减小由用于形成微电子基板的部件的不同热膨胀系数所造成的翘曲的铜合金导电布线的微电子基板。在一个实施例中，微电子基板的导电布线可以包括铜合金和钨、钼或者它们的组合的合金金属。在另一个实施例中，微电子基板的导电布线可以包括铜合金、钨、钼、或者它们的组合的合金金属、以及镍、钴、铁、或者它们的组合的共沉积金属。在又一个实施例中，铜合金导电布线可具有贯穿该导电布线成梯度的铜含量，这可以在用于形成铜合金导电布线的减成蚀刻过程期间实现较好的图案化形成。
[0014]在图1中，微电子封装件100可以被形成为具有通过多个互连件120附接到微电子基板130(例如插入器)的至少一个微电子管芯110(例如微处理器、芯片组、图形设备、无线设备、存储设备、专用集成电路、等等)。互连件120可以在微电子管芯110的有源表面112上的接合焊盘118与微电子基板130的第一表面132上的镜像的接合焊盘124之间延伸。微电子管芯接合焊盘118可以与微电子管芯110内的集成电路(未不出)进行电气通信。微电子基板接合焊盘124可以与微电子基板130内的导电布线140电气通信。导电布线140可以提供在微电子基板130上的微电子管芯110和/或到其它部件(未示出)之间的电气通信布线，并可以提供通过附接区156至外部互连件154的电气通信布线，外部互连件154邻近于微电子基板130的第二表面136，以便附接到微电子板(未示出)。微电子基板130还可以包括具有导电通孔152(例如镀通孔过孔)的核心层150，其中，导电通孔152提供了在核心层150的相对侧上的导电布线140之间的电气布线。
[0015]如还在图1中示出的，电气绝缘的底部填充材料122(例如环氧树脂材料)可以被设置在微电子管芯110与微电子基板130之间，并围绕互连件120以提高其可靠性。
[0016]微电子管芯110可以包括任何适当的半导体材料，包括但不限于硅、锗、硅-锗、以及II1-V复合半导体材料。
[0017]互连件120和/或外部互连件154可以由任何适当的导电材料制成，包括但不限于焊料或导电填充的环氧树脂。焊料材料可以是任何适当的材料，包括但不限于，铅/锡合金(例如63%锡/37%铅的焊料或无铅焊料(例如纯锡或高锡含量的合金(例如90%或更多锡))，例如锡/铋、锡/银的共熔合金、锡/银/铜的三元合金、锡/铜的共熔合金、以及类似的合金。当微电子管芯110附接到具有由焊料制成的互连件120的微电子基板130时，通过热量、压力、和/或声能来使焊料回流，以保护微电子管芯接合焊盘118与微电子基板接合焊盘124之间的焊料。
[0018]微电子基板130可以主要由多个电介质层(例示为元件134ι、1342、1343、1344、和1345)组成。电介质层134-1345可以由任何适当的材料制成，包括但不限于液晶聚合物、环氧树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚苯并恶唑、聚酰亚胺材料、二氧化硅填充的环氧树脂(例如可从日本的Aj inomoto Fine-Techno C0.,Inc.，l-2Suzuki_cho, Kawasak1-ku ,Kawasak1-shi ,210-0801 获得的材料(例如Ajinomoto 々1^-6乂13和4」;
[1101]101:0 ABF GX92))、等等。
[0019]如在图1中示出的，导电布线140的至少其中之一可以包括在电介质层134^13449至少其中之一上所形成的至少一个导电迹线部142以及通过电介质层13^-13%的至少其中之一所形成的至少一个导电过孔部144。如对于本领域技术人员来说将要理解的，可以在分开的工艺或者单个工艺中形成导电迹线部142和导电过孔部144。通常，导电布线140可以由基本上纯的铜制成。然而，本说明书中的铜合金可用于形成当单独与铜进行比较时具有较低的热膨胀系数和增大的模量的导电布线140，这可以减小微电子基板130的翘曲。例如，铜具有大约17ppm/°C的热膨胀系数、大约1.7μ Ω /cm的电阻率以及大约120GPa的杨氏模量。相比之下，Cu0.25W0.75的铜/钨合金具有大约10ppm/°C的热膨胀系数、大约3.5μ Ω /cm的电阻率、以及大约280GPa的杨氏模量。
[0020]在本说明书的实施例中，导电布线140可以包括非梯度型铜合金(在下文中被称为非梯度型铜合金导电布线160)，其中，使得铜与钼和/或钨形成合金。在一个实施例中，如在图2(图1的插图A)中示出的，铜以及钼和/或钨的含量从非梯度型铜合金导电布线160的第一表面162 (邻近介电材料134ι)到非梯度型铜合金导电布线160的第二表面164可以基本上是均匀的(其中非梯度型特征被表示为在非梯度型铜合金导电布线160内具有均匀底纹)。在本说明书的实施例中，在非梯度型铜合金导电布线160中的铜的含量可以在大约20%与60%之间，其中，剩余物为合金金属(S卩，钼和/或钨)。在所引用的范围内选择的值可以表示具有导电性的抗翘曲参数(例如热膨胀系数和模量)的合理权衡，但是如本领域技术人员将理解的，可以选择考虑到具体应用的参数的任意组合。任何适当的公知技术可用于形成非梯度型铜合金导电布线160。在一个实施例中，制造技术可以包括形成片状形式的铜合金层，将铜合金层层压到电介质层13如，以及对铜合金层进行蚀刻以形成非梯度型铜合金导电布线160。在另一个实施例中，制造技术可以包括将铜合金层电沉积到电介质层13如上，以及对铜合金层进行蚀刻以形成非梯度型铜合金导电布线160。然而，在电沉积的情况下，仅可通过与镍、钴、和/或铁进行共沉积来电沉积钼和钨。因此，在电沉积的实施例中，非梯度型铜合金导电布线160中铜的含量可以在大约20%与60%之间，合金金属(S卩，钼和/或钨)可以在大约40%与80%之间，并且共沉积金属(S卩，镍、钴和/或铁)可以从痕量级(接近0%)至大约10%。由于共沉积金属的特性通常不如铜、钼、或者钨那样令人满意，因此通常应当在实际中尽量使得共沉积金属的量最小化。
[0021]在另一个实施例中，如图3(图1的插图A)中示出的，图1中的导电布线140可以是有梯度的(在下文中被称为梯度型铜合金导电布线170)，其中，如示出的，该梯度被指示为从亮到暗的底纹。在第一个实施例中，底纹越暗，钼和/或钨的含量越高。因此，在第一实施例中，梯度型铜合金导电布线170中靠近梯度型铜合金导电布线170的第一表面172(邻近介电材料13屯)的铜的含量可以在大约90 %与100 %之间，其中剩余物(如果有的话)为合金金属(即，钼和/或钨)，并且靠近梯度型铜合金导电布线170的第二表面174的铜的含量可以在大约0%与10%之间，其中剩余物为合金金属(S卩，钼和/或钨)。任何适当的公知技术可用于形成梯度型铜合金导电布线170。然而，如先前所讨论的，在电沉积的情况下，仅可通过与镍、钴、和/或铁进行共沉积来电沉积钼和钨。因此，在第一实施例的电沉积实施例中，共沉积金属(S卩，镍、钴、和/或铁)的含量可以在大约痕量级至大约10%之间。
[0022]在第二实施例中，图3中的底纹越暗，钼和/或钨的含量越高。因此，在第二实施例中，梯度型铜合金导电布线170中靠近梯度型铜合金导电布线170的第一表面172(邻近介电材料13和)的铜的含量可以在大约0%与10%之间，其中剩余物(如果有的话)为合金金属(即，钼和/或钨)和共沉积金属，并且靠近梯度型铜合金导电布线170的第二表面174的铜的含量可以在大约90 %与100 %之间，其中剩余物为合金金属(即，钼和/或钨)和共沉积金属。在第二实施例的共沉积实施例中，共沉积金属(即，镍、钴、和/或铁)的含量可以在大约痕量级至大约10%之间。
[0023]在本说明书的梯度型的实施例中，在梯度型铜合金导电布线170中铜的含量的梯度从梯度型铜合金导电布线的第一表面172到梯度型铜合金导电布线的第二表面174可以是基本上线性的。
[0024]图4-图7例示了用于在电介质层134上形成图3中的梯度型铜合金导电布线170的电沉积过程。如在图4中示出的，电介质层的第一表面138可具有在其上形成的金属化层或晶种层168。金属材料通常并不直接镀覆在介电材料上；因此，可以形成金属化层168来开始镀覆工艺。金属化层168可以是任何适当的金属(通常为铜)，并可以通过任何适当的工艺形成，包括但不限于，金属箔的层压、金属的无电镀覆、金属的溅射沉积、等等。如在图4中进一步示出的，可以使金属化层168与电沉积溶液180接触，并且可以在电沉积溶液180(即，阳极“+”)与电介质层134(即，阴极之间施加电势182。因此，如本领域技术人员将理解的，电沉积溶液中的溶解的金属盐184将在电沉积溶液180与电介质层134之间的界面处减少，以便在电介质层134上镀覆金属。因此，电沉积溶液180将具有钼和/或钨的合金金属、以及镍、钴、和/或铁的共沉积金属、以及铜的适当的金属盐的浓度，以形成如在图5中示出的梯度型铜合金层190。应当指出，图4中的金属化层168并未出现在图5中，因为这样的金属化层通常在沉积过程期间被归入到梯度型铜合金层190中。
[0025]由于梯度型铜合金层190的成分可以是所施加的电势182(直接通过恒电势器来控制或者借助使用恒电流控制来改变电流而控制)的函数，在梯度型铜合金层190的形成期间施加不同的电势182可以得到从梯度型铜合金层的第一表面192到梯度型铜合金层的第二表面194的呈梯度的分布，因此，可以使用单种电沉积溶液180。在具体实施例中，可以利用水平电镀器(未示出)，其包括多条水平镀覆线以及一系列独立控制的阳极。因此，当例如由传送带将电介质层134运送通过单种电沉积溶液180时，可以通过向水平电镀器的每个阳极施加不同的电势来形成梯度型铜合金层190。水平电镀器的具体部件和操作是本领域中公知的，因此为了简单和简洁起见，本文中将不再进行讨论或例示。
[0026]如在图6中示出的，在形成梯度型铜合金层190以及从其上移除电沉积溶液180(见图5)后，可以使光刻胶掩模196在梯度型铜合金层的第二表面194上进行图案化。如在图7中示出的，可以对梯度型铜合金层190(见图6)进行蚀刻并移除光刻胶掩模196以形成梯度型铜合金导电布线170(在未呈现电介质层13屯的情况下沿图3中的线6-6观察)。通常，梯度型铜合金层190(见图6)在导电布线的形成中是有利的。如本领域技术人员将理解的，用于蚀刻金属的湿法蚀刻工艺是各向同性的，其中，蚀刻溶液在水平H方向和垂直V方向上进行蚀亥IJ，其给予了梯度型铜合金导电布线170在横截面上基本上为不规则四边形的形状(如图7中示出的)。因此，使用梯度型铜合金层190(见图6)，可以将湿法刻蚀工艺定制为对图6中靠近梯度型铜合金层的第二表面194的材料进行蚀刻比对图6中靠近梯度型铜合金层的第一表面192的材料蚀刻地慢，或者反之亦然。这将增大驱动各向异性蚀刻的“蚀刻因子”，这可以得到梯度型铜合金导电布线170的“较方形的”横截面形状(S卩，较小的蚀刻角α)(如在图7中示出的)。该较方形的形状将减小由每条导电迹线所占据的空间，如本领域技术人员将理解的，这允许较紧的节距缩放。具体的蚀刻剂和湿法蚀刻金属的技术在本领域中是公知的，并且为了简单和简洁起见，本文中将不再进行讨论或例示。
[0027]应当理解，所描述的电沉积工艺可用于通过在非梯度型的导电迹线160的形成期间仅在电沉积溶液180与电介质层134之间保持基本上统一的电势182来形成图2中非梯度型的导电迹线160。
[0028]图8是根据本说明书的实施例的制造微电子基板的过程200的流程图。如在框202中阐述的，可以形成具有第一表面的电介质层。如在框204中阐述的，可以在电介质层的第一表面上形成金属化层。如在框206中阐述的，可以使电介质层的第一表面与电沉积溶液接触。如在框208中阐述的，可以通过减小电沉积溶液与电介质层之间的电势来在电介质层的第一表面上形成铜合金层，其中，铜合金层包括钨、钼、或者它们的组合的合金金属、以及镍、钴、铁、或者它们的组合的共沉积金属、以及铜。如在框210中所阐述的，随后可以对铜合金层进行蚀刻以形成至少一个铜合金导电布线。
[0029]图9例示了根据本说明书的一个实施方式的电子设备或计算设备。计算设备承载板。板可以包括多个微电子组件，包括但不限于处理器、至少一个通信芯片、易失性存储器(例如，DRAM)、非易失性存储器(例如，R0M)、闪存、图形处理器、数字信号处理器、密码协处理器、芯片组、天线、显示器、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编解码器、视频编解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)设备、罗盘、加速计、陀螺仪、扬声器、照相机和大容量储存设备(例如硬盘驱动、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、等等)。微电子部件中的任何一个部件可以物理和电气地耦合到板。在某些实施方式中，微电子部件的其中至少一个可以是处理器中的部分。
[0030]通信芯片实现了无线通信，以便将数据传送到计算设备以及从计算设备传送数据。术语“无线”及其派生词可用于描述可通过非固态介质通过使用调制电磁辐射来传送数据的电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等。该术语并不暗示所关联的设备不包含任何导线，虽然在某些实施例中它们可能不含有。通信芯片可以实施多个无线标准或协议中的任何标准或协议，这些标准或协议包括但不限于W1-Fi (IEEE 802.11系列)、WiMAX( IEEE802.16系列)、IEEE 802.20、长期演进(LTE)、Ev_DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、蓝牙、及其衍生物，以及被命名为3G、4G、5G及之后的任何其它无线协议。计算设备可以包括多个通信芯片。例如，第一通信芯片可以专用于较短距离无线通信(例如W1-Fi和蓝牙)，并且第二通信芯片可以专用于较长距离无线通信(例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO以及其它)。
[0031]术语“处理器”可以指代对来自寄存器和/或存储器的电子数据进行处理以便将该电子数据转换成可以储存在寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任何设备或设备中的一部分。
[0032]这些微电子部件中的任何微电子部件可以包括具有如上文所描述的铜合金导电布线的微电子基板。
[0033]在各种实施方式中，计算设备以是膝上计算机、上网本、笔记本、超极本、智能电话、平板电脑、个人数字助理(PDA)、超级移动PC、移动电话、台式计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数码相机、便携式音乐播放器、或数字视频录像机。在另外的实施方式中，计算设备可以是处理数据的任何其它电子设备。
[0034]应当理解，本说明书的主题并非必须限于图1-图9中例示出的具体应用。如本领域技术人员将理解的，该主题可以应用于其它微电子设备和组件应用，以及任何适当的电子应用。
[0035]以下示例关于另外的实施例，其中，示例I是微电子基板，包括至少一个电介质层；以及至少一个铜合金导电布线，所述至少一个铜合金导电布线包括紧靠所述电介质层的第一表面以及相对的第二表面，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括钨、钼、或者它们的组合的合金金属和铜。
[0036]在示例2中，示例I所述的主题可以可选地包括:所述至少一个铜合金导电布线包括在大约20 %与60 %之间的铜，其中，剩余物为所述合金金属。
[0037]在示例3中，示例I所述的主题可以可选地包括:所述至少一个铜合金导电布线包括至少一个梯度型铜合金导电布线，所述至少一个梯度型铜合金导电布线包括靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中之一的在大约90%与100%之间的铜，以及靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中另一个的在大约0%与10%之间的铜。
[0038]在示例4中，示例I所述的主题可以可选地包括:所述至少一个铜合金导电布线还包括共沉积金属。
[0039]在示例5中，示例4所述的主题可以可选地包括:所述共沉积金属包括镍、钴、铁、或者它们的组合。
[0040]在示例6中，示例4所述的主题可以可选地包括:所述至少一个铜合金导电布线包括在大约20%与60%之间的铜，其中，剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属。
[0041]在示例7中，示例4所述的主题可以可选地包括:所述至少一个铜合金导电布线包括至少一个梯度型铜合金导电布线，所述至少一个梯度型铜合金导电布线包括靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层第二表面的其中之一的在大约90%与100%之间的铜，以及靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中另一个的在大约0%与10%之间的铜。
[0042]在示例8中，示例4所述的主题可以可选地包括:所述至少一个梯度型铜合金导电布线包括靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金的第二表面的其中之一的在大约90 %与100 %之间的铜含量，并且所述剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中，所述共沉积金属具有在大约痕量级与10%之间的含量，以及靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中另一个具有在大约0%与10%之间的铜含量，并且剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中，所述共沉积金属具有在大约痕量级与1 %之间的含量。
[0043]在示例9中，示例3、示例7、以及示例8中的任何示例的所述主题可以可选地包括:所述至少一个梯度型铜合金导电布线中的所述铜具有实质上线性的含量梯度。
[0044]以下示例关于另外的实施例，其中，示例10是制造微电子基板的方法，包括形成具有第一表面的电介质层;在所述电介质层的第一表面上形成金属化层;使所述金属化层接触电沉积溶液；以及通过在所述电沉积溶液与所述电介质层之间感应电势来从所述金属化层形成铜合金层，其中，所述铜合金层包括钨、钼、或者它们的组合的合金金属、和镍、钴、铁、或者它们的组合的共沉积金属以及铜，并且其中，所述铜合金层具有邻近所述电介质层的第一表面和相对的第二表面。
[0045]在示例11中，示例1的所述主题可以可选地包括:对所述铜合金层进行蚀刻以形成至少一个铜合金导电布线。
[0046]在示例12中，示例10的所述主题可以可选地包括:通过在所述电沉积溶液与所述电介质层之间感应电势来在所述电介质层的第一表面上形成铜合金层包括通过改变所述电沉积溶液与所述电介质层之间的所述电势来形成梯度型铜合金层。
[0047]在示例13中，示例12的所述主题可以可选地包括:形成所述梯度型铜合金层包括形成具有以下含量的铜的所述梯度型铜合金层:靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中之一的铜在大约90%与100%之间，以及靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中另一个的铜在大约0%与10%之间。
[0048]在示例14中，示例12的所述主题可以可选地包括:形成所述梯度型铜合金层包括形成具有以下特征的所述梯度型铜合金层:所述梯度型铜合金层具有靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金的第二表面的在大约90%与100%之间的铜含量并且剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中，所述共沉积金属具有在大约痕量级与10%之间的含量，并具有靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中另一个的在大约0%与10%之间的铜含量并且所述剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中，所述共沉积金属具有在大约痕量级与10%之间的含量。
[0049]在示例15中，示例12的所述主题可以可选地包括:对所述梯度型铜合金层进行蚀亥IJ，以形成至少一个梯度型铜合金导电布线。
[0050]在示例16中，示例12、示例13、示例14、以及示例15中的任何示例所述的主题可以可选地包括:所述梯度型铜合金层中的所述铜具有实质上线性的含量梯度。
[0051]以下示例关于另外的实施例，其中，示例17是计算设备，包括:板；以及附接到所述板的微电子部件，其中，所述微电子部件包括微电子基板，所述微电子基板包括至少一个电介质层；以及至少一个铜合金导电布线，所述至少一个铜合金导电布线包括紧靠所述电介质层的第一表面以及相对的第二表面，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括钨、钼、或者它们的组合的合金金属以及铜。
[0052]在示例18中，示例17所述的主题可以可选地包括:所述至少一个铜合金导电布线包括在大约20 %与60 %之间的铜，其中，所述剩余物为所述合金金属。
[0053]在示例19中，示例17所述的主题可以可选地包括:所述至少一个铜合金导电布线包括至少一个梯度型铜合金导电布线，所述至少一个梯度型铜合金导电布线包括靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中之一的在大约90%与100%之间的铜，以及靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中另一个的在大约0%与10%之间的铜。
[0054]在示例20中，示例17所述的主题可以可选地包括:所述至少一个铜合金导电布线还包括共沉积金属。
[0055]在示例21中，示例20所述的主题可以可选地包括:所述共沉积金属包括镍、钴、铁、或者它们的组合。
[0056]在示例22中，示例20所述的主题可以可选地包括:所述至少一个铜合金导电布线包括在大约20 %与60 %之间的铜，其中，剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属。
[0057]在示例23中，示例20所述的主题可以可选地包括:所述至少一个铜合金导电布线包括至少一个梯度型铜合金导电布线，所述至少一个梯度型铜合金导电布线包括靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中之一的在大约90%与100%之间的铜，以及靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中另一个的在大约0%与10%之间的铜。
[0058]在示例24中，示例20所述的主题可以可选地包括:所述至少一个梯度型铜合金导电布线包括靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金的第二表面的其中之一在大约90%与100%之间的铜含量，并且剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中，所述共沉积金属具有在大约痕量级与10%之间的含量，以及靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的其中另一个具有在大约0%与10%之间的铜含量，并且所述剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中，所述共沉积金属具有在大约痕量级与1 %之间的含量。
[0059]在示例25中，示例19、示例23、以及示例24中的任何示例所述的主题可以可选地包括:所述至少一个梯度型铜合金导电布线中的所述铜具有实质上线性的含量梯度。
[0060]已经如此详细描述了本说明书的实施例，应当理解，由所附权利要求定义的本说明书并非将由在上述描述中所阐述的具体细节来限制，在不脱离其精神和范围的情况下，其许多明显的变型方式是可能的。
【主权项】
1.一种微电子基板，包括: 至少一个电介质层；以及 至少一个铜合金导电布线，所述至少一个铜合金导电布线包括邻接所述电介质层的第一表面以及相对的第二表面，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括钨、钼、或者它们的组合的合金金属以及铜。2.根据权利要求1所述的微电子基板，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括在大约20 %与60 %之间的铜，而剩余物为所述合金金属。3.根据权利要求1所述的微电子基板，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括至少一个梯度型铜合金导电布线，所述至少一个梯度型铜合金导电布线在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的一个表面处包括在大约90%与100%之间的铜，并且在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的另一个表面处包括在大约O %与10%之间的铜。4.根据权利要求1所述的微电子基板，其中，所述至少一个铜合金导电布线还包括共沉积金属。5.根据权利要求4所述的微电子基板，其中，所述共沉积金属包括镍、钴、铁、或者它们的组合。6.根据权利要求4所述的微电子基板，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括在大约20 %与60 %之间的铜，而剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属。7.根据权利要求4所述的微电子基板，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括至少一个梯度型铜合金导电布线，所述至少一个梯度型铜合金导电布线在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层第二表面中的一个表面处包括在大约90%与100%之间的铜，以及在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的另一个表面处包括在大约O %与1 %之间的铜。8.根据权利要求4所述的微电子基板，其中，所述至少一个梯度型铜合金导电布线在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金的第二表面中的一个表面处包括在大约90%与100%之间的铜含量，并且剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中，所述共沉积金属的含量在大约痕量级与10%之间;并且所述至少一个梯度型铜合金导电布线在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的另一个表面处具有在大约O %与10 %之间的铜含量，并且剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中所述共沉积金属的含量在大约痕量级与10 %之间。9.根据权利要求3、权利要求7、以及权利要求8中任一项所述的微电子基板，其中，所述至少一个梯度型铜合金导电布线中的所述铜具有实质上线性的含量梯度。10.—种制造微电子基板的方法，包括: 形成电介质层，所述电介质层具有第一表面； 在所述电介质层的第一表面上形成金属化层； 使所述金属化层与电沉积溶液接触；以及 通过在所述电沉积溶液与所述电介质层之间感应电势来从所述金属化层形成铜合金层，其中，所述铜合金层包括:钨、钼、或者它们的组合的合金金属;镍、钴、铁、或者它们的组合的共沉积金属；以及铜，并且其中，所述铜合金层具有邻近所述电介质层的第一表面和相对的第二表面。11.根据权利要求10所述的方法，还包括:对所述铜合金层进行蚀刻以形成至少一个铜合金导电布线。12.根据权利要求10所述的方法，其中，通过在所述电沉积溶液与所述电介质层之间感应电势来在所述电介质层的第一表面上形成铜合金层包括:通过改变所述电沉积溶液与所述电介质层之间的所述电势来形成梯度型铜合金层。13.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述梯度型铜合金层包括形成如下的梯度型铜合金层:所述梯度型铜合金层在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的一个表面处具有在大约90%与100%之间的铜，并且在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的另一个表面处具有在大约O %与10%之间的铜。14.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述梯度型铜合金层包括形成如下的梯度型铜合金层:所述梯度型铜合金层在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金的第二表面中的一个表面处具有在大约90 %与100 %之间的铜含量，并且剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中，所述共沉积金属具有在大约痕量级与10%之间的含量;并且所述梯度型铜合金层在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面的中的另一个表面处具有在大约0%与10%之间的铜含量，并且剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中所述共沉积金属的含量在大约痕量级与10%之间。15.根据权利要求12所述的方法，还包括:对所述梯度型铜合金层进行蚀刻以形成至少一个梯度型铜合金导电布线。16.根据权利要求12、权利要求13、权利要求14、以及权利要求15中任一项所述的方法，其中，所述梯度型铜合金层中的所述铜具有实质上线性的含量梯度。17.—种计算设备，包括: 板；以及 附接到所述板的微电子部件，其中，所述微电子部件包括微电子基板，所述微电子基板包括至少一个电介质层以及至少一个铜合金导电布线，所述至少一个铜合金导电布线包括邻接所述电介质层的第一表面以及相对的第二表面，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括钨、钼、或者它们的组合的合金金属以及铜。18.根据权利要求17所述的计算设备，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括在大约20 %与60 %之间的铜，而剩余物为所述合金金属。19.根据权利要求17所述的计算设备，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括至少一个梯度型铜合金导电布线，所述至少一个梯度型铜合金导电布线在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的一个表面处包括在大约90%与100%之间的铜，并且在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的另一个表面处包括在大约O %与10%之间的铜。20.根据权利要求17所述的计算设备，其中，所述至少一个铜合金导电布线还包括共沉积金属。21.根据权利要求20所述的计算设备，其中，所述共沉积金属包括镍、钴、铁、或者它们的组合。22.根据权利要求20所述的计算设备，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括在大约20 %至60 %之间的铜，而剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属。23.根据权利要求20所述的计算设备，其中，所述至少一个铜合金导电布线包括至少一个梯度型铜合金导电布线，所述至少一个梯度型铜合金导电布线在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的一个表面处包括在大约90%与100%之间的铜，并且在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的另一个表面处包括在大约O %与10%之间的铜。24.根据权利要求20所述的计算设备，其中，所述至少一个梯度型铜合金导电布线在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金的第二表面中的一个表面处包括在大约90%与100%之间的铜含量，并且剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中，所述共沉积金属的含量在大约痕量级与10%之间;并且所述至少一个梯度型铜合金导电布线在靠近所述梯度型铜合金层的第一表面和所述梯度型铜合金层的第二表面中的另一个表面处具有在大约O %与10 %之间的铜含量，并且剩余物为所述合金金属和所述共沉积金属，其中所述共沉积金属的含量在大约痕量级与10 %之间。25.根据权利要求19、权利要求23、以及权利要求24中任一项所述的计算设备，其中，所述至少一个梯度型铜合金导电布线中的所述铜具有实质上线性的含量梯度。
【文档编号】H05K3/46GK105874893SQ201480026144
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年12月9日
【发明人】R·A·梅, S·R·S·博雅帕提, A·P·阿卢尔, D·N·索别斯基
【申请人】英特尔公司