用于电镀钴的包含流平剂的组合物的制作方法

文档序号:21278560发布日期:2020-06-26 23:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种组合物,其包含以下组分:

(a)金属离子,基本上由钴离子组成,和

(b)流平剂,包含式l1结构:

[b]n[a]p(l1)

或具有式l2结构:

或包含式l3a或l3b结构:

或具有式l4结构:

及其盐,

其中:

r1选自x1-co-o-r11、x1-so2-o-r11、x1-po(or11)2和x1-so-o-r11

r2、r3、r4独立地选自r1和(i)h、(ii)芳基、(iii)c1-c10烷基、(iv)芳烷基、(v)烷芳基和(vi)-(o-c2h3r12)m-oh,条件是如果r2、r3或r4之一选自r1,则其他基团r2、r3或r4不同于r1

为c6-c14碳环或c3-c10含氮或氧的杂环芳基,其可未被取代或被至多3个c1-c12烷基或至多2个oh、nh2或no2基团取代,

r31选自r1、h、or5和r5

r32选自(i)h和(ii)c1-c6烷基,

x1为选自以下的二价基团:(i)化学键、(ii)芳基、(iii)可间隔有o原子的c1-c12烷二基、(iv)芳烷基-x11-x12-、(v)烷芳基-x12-x11-和(vi)-(o-c2h3r12)mo-,

x2为(i)化学键或(ii)甲烷二基,

r11选自h和c1-c4烷基,

r12选自h和c1-c4烷基,

x12为二价芳基,

x11为二价c1-c15烷二基,

a为选自可任选(聚)乙氧基化的乙烯醇和丙烯酰胺的共聚单体,

b选自式l1a:

n为2-10,000的整数,

m为2-50的整数,

o为2-1000的整数,且

p为0或1-10,000的整数,

并且其中所述组合物不含任何分散颗粒。

2.如权利要求1或2所述的组合物,其中r2、r3和r4选自h、甲基、乙基或丙基。

3.如权利要求1所述的组合物,其中r2和r3或r4选自h、甲基、乙基或丙基,且其他基团r3或r4选自r1

4.如权利要求1所述的组合物,其中r3和r4选自h、甲基、乙基或丙基,且r2选自r1

5.如权利要求1所述的组合物,其中流平剂为式l4a化合物:

其中r5、r6、r7、r8和r9独立地选自(i)h和(ii)c1-c6烷基,优选为h、甲基、乙基或丙基。

6.如前述权利要求中任一项所述的组合物,其中r11为h。

7.如前述权利要求中任一项所述的组合物,其中n+p为10-5000的整数且m为2-30的整数。

8.如前述权利要求中任一项所述的组合物,其中流平剂选自聚丙烯酸、衣康酸、马来酸丙烯酸共聚物、衣康酸丙烯酸共聚物、聚膦酸和聚磺酸。

9.如权利要求1-7中任一项所述的组合物,其中流平剂选自丙烯酸、衣康酸、乙烯基膦酸和乙烯基磺酸。

10.如权利要求1-7中任一项所述的组合物,其中r1为磺酸根且r31为oh。

11.如权利要求1-7中任一项所述的组合物,其中流平剂选自对甲苯磺酸盐和对甲苯磺酸盐。

12.如前述权利要求中任一项所述的组合物,其中该组合物进一步包含选自羟基炔或胺基炔的抑制剂。

13.化合物用于在半导体基材上沉积基本上由钴组成的金属的用途,其中所述基材包含孔尺寸低于100nm,优选低于50nm的凹入构件,所述化合物包含式l1、l2、l3a、l3b或l4结构要素:

[b]n[a]p(l1)

或具有式l2结构:

或包含式l3a或l3b结构:

或具有式l4结构:

及其盐,

其中:

r1选自x1-co-o-r11、x1-so2-o-r11、x1-po(or11)2、x1-so-o-r11

r2、r3、r4独立地选自r1和(i)h、(ii)芳基、(iii)c1-c10烷基、(iv)芳烷基、(v)烷芳基和(vi)-(o-c2h3r12)m-oh,条件是如果r2、r3或r4之一选自r1,则其他基团r2、r3或r4不同于r1

为c6-c14碳环或c3-c10含氮或氧的杂环芳基,其可未被取代或被至多3个c1-c12烷基或至多2个oh、nh2或no2基团取代,

r31选自r1、h、or5和r5

r32选自(i)h和(ii)c1-c6烷基,

x1为选自以下的二价基团:(i)化学键、(ii)芳基、(iii)可间隔有o原子的c1-c12烷二基、(iv)芳烷基-x11-x12-、(v)烷芳基-x12-x11-和(vi)-(o-c2h3r12)mo-,

x2为(i)化学键或(ii)甲烷二基,

r11选自h和c1-c4烷基,

r12选自h和c1-c4烷基,

x12为二价芳基,

x11为二价c1-c15烷二基,

a为选自可任选(聚)乙氧基化的乙烯醇和丙烯酰胺的共聚单体,

b选自式l1a:

n为2-10,000的整数,

m为2-50的整数,

o为2-1000的整数,且

p为0或1-10,000的整数。

14.一种将钴沉积至包含孔尺寸低于100nm的凹入构件的半导体基材上的方法,该方法包括:

(a)使如权利要求1-11中任一项所述的组合物与该半导体基材接触,

(b)施加电位达足以用钴填充凹入构件的时间。

15.如权利要求14所述的方法,其包括步骤(a1),该步骤(a1)包括在步骤(a)之前将钴晶种沉积至凹入构件的介电表面上。

16.如权利要求14或15所述的方法,其中凹入构件的孔尺寸为30nm,优选为15nm或更低。


技术总结
钴电沉积组合物,其包含钴离子和特定流平剂,所述流平剂包含X1‑CO‑O‑R11、X1‑SO2‑O‑R11、X1‑PO(OR11)2、X1‑SO‑O‑R11官能团,其中X1为选自以下的二价基团:(i)化学键、(ii)芳基、(iii)可间隔有O原子的C1‑C12烷二基、(iv)芳烷基‑X11‑X12‑、(v)烷芳基‑X12‑X11‑和(vi)‑(O‑C2H3R12)mO‑,R11选自H和C1‑C4烷基,R12选自H和C1‑C4烷基,X12为二价芳基,X11为二价C1‑C15烷二基。

技术研发人员:N·恩格尔哈特;D·迈耶;M·阿诺德;A·弗鲁格尔;C·埃姆内特;L·B·亨德森
受保护的技术使用者:巴斯夫欧洲公司
技术研发日:2018.11.19
技术公布日:2020.06.26
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