Fabrication of Cu-Ag interconnection using electrodeposition: The mechanism of superfilling and the properties of Cu-Ag film

Journal of the Electrochemical Society

Volumn 160, Issue 12, 2013, Pages

  Kim, Myung Jun ^a   Park, Kyung Ju ^a   Lim, Taeho ^a   Kwon, Oh Joong ^b   Kim, Jae Jeong ^a  

^a Seoul National University   (South Korea)

^b SolarLight Ltd   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AREA REDUCTION; CU INTERCONNECTIONS; DOWN-SCALING; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ELECTROMIGRATION FAILURES; ELECTRONIC DEVICE; NEGATIVE CURVATURE; SECONDARY METALS;

COPPER; DEPOSITION; ELECTRIC CONDUCTIVITY;

SILVER;

EID: 84884338931     PISSN: 00134651     EISSN: 19457111     Source Type: Journal    
DOI: 10.1149/2.020312jes     Document Type: Article

References (51)

1. P. C. Andricacos, C. Uzoh, J. O. Dukovic, J. Horkans, and H. Deligianni, IBM J. Res. Dev., 42, 567 (1998).
2. P. M. Vereecken, R. A. Binstead, H. Deligianni, and P. C. Andricacos, IBM J. Res. Dev., 49, 3 (2005).
3. V. R. K. Gorantla, E. Matijevíc, and S. V. Babu, Chem. Mater., 17, 2076 (2005).
4. G. D. Nessim, M. Seita, K. P. O'Brien, A. J. Hart, R. K. Bonaparte, R. R. Mitchell, and C. V. Thompson, Nano Lett., 9, 3398 (2009).
5. S. Tawfick, K. O'Brien, and A. J. Hart, Small, 5, 2467 (2009).
6. S. Zhong, T. Koch, M. Wang, T. Scherer, S. Wallheim, H. Hahn, and T. Schimmel, Small, 5, 2265 (2009).
7. T.-C. Chan, Y.-L. Chueh, and C.-N. Liao, Cryst. Growth. Des., 11, 4970 (2011).
8. M. F. L. De Volder, S. H. Tawfick, R. H. Baughman, and A. J. Hart, Science, 339, 535 (2013).
9. W. Lee, H. Cho, B. Cho, J. Kim, Y.-S. Kim, W.-G. Jung, H. Kwon, J. Lee, P. J. Reucroft, C. Lee, and J. Lee, J. Electrochem. Soc., 147, 3066 (2000).
10. B. Zhao, T. Momose, and Y. Shimogaki, Jpn. J. Appl. Phys., 45, L1296 (2006).
11. E. Pellicer, A. Varea, S. Pańe, B. J. Nelson, E. Meńendez, M. Estrader, S. Surĩnach, M. D. Baŕo, J. Nogúes, and J. Sort, Adv. Funct. Mater., 20, 983 (2010).
12. K. Barmak, C. Cabral Jr., K. P. Rodbell, and J. M. E. Harper, J. Vac. Sci. Technol. B, 24, 2485 (2006).
13. K. Barmak, A. Gungor, C. Cabral Jr., and J. M. E. Harper, J. Appl. Phys., 94, 1605 (2003).
14. M. J. Kim, H. J. Lee, S. H. Yong, O. J. Kwon, S.-K. Kim, and J. J. Kim, J. Electrochem. Soc., 159, D253 (2012).
15. T. P. Moffat, J. E. Bonevich, W. H. Huber, A. Stanishevsky, D. R. Kelly, G. R. Stafford, and D. Josell, J. Electrochem. Soc., 147, 4524 (2000).
16. A. C. West, S. Mayer, and J. Reid, Electrochem. Solid-State Lett., 4, C50 (2001).
17. S.-K. Kim and J. J. Kim, Electrochem. Solid-State Lett., 7, C98 (2004).
18. S.-E. Bae and A. A. Gewirth, Langmuir, 22, 10315 (2006).
19. J. W. Gallaway, M. J. Willey, and A. C. West, J. Electrochem. Soc., 156, D287 (2009).
20. E. J. Ahn and J. J. Kim, Electrochem. Solid-State Lett., 7, C118 (2004).
21. D. Josell, C. Burkhard, Y. Li, Y.-W. Cheng, R. R. Keller, C. A. Witt, D. R. Kelly, J. E. Bonevich, B. C. Baker, and T. P. Moffat, J. Appl. Phys., 96, 759 (2004).
22. D. Josell, C. R. Beauchamp, D. R. Kelly, C. A. Witt, and T. P. Moffat, Electrochem. Solid-State Lett., 8, C54 (2005).
23. Z. Hu and T. Ritzdorf, J. Electrochem. Soc., 153, C467 (2006).
24. D. Josell and T. P. Moffat, J. Electrochem. Soc., 160, D3035 (2013).
25. D. Josell, D. Wheeler, W. H. Huber, J. E. Bonevich, and T. P. Moffat, J. Electrochem. Soc., 148, C767 (2001).
26. T. P. Moffat, D. Wheeler, S.-K. Kim, and D. Josell, J. Electrochem. Soc., 153, C127 (2006).
27. D. Josell, T. P. Moffat, and D. Wheeler, J. Electrochem. Soc., 154, D208 (2007).
28. M. J. Kim, S. H. Yong, H. S. Ko, T. Lim, K. J. Park, O. J. Kwon, and J. J. Kim, J. Electrochem. Soc., 159, D656 (2012).
29. B. C. Baker, M. Freeman, B. Melnick, D. Wheeler, D. Josell, and T. P. Moffat, J. Electrochem. Soc., 150, C61 (2003).
30. B. C. Baker, C. Witt, D. Wheeler, D. Josell, and T. P. Moffat, Electrochem. Solid-State Lett., 6, C67 (2003).
31. Y. D. Gamburg and G. Zangari, Theory and Practice of Metal Electrodeposition, Springer, New York, (2011).
32. B. E. Warren, X-RAY DIFFRACTION, Dover publications, New York (1990).
33. B. D. Cullity and S. R. Stock, ELEMENTS OF X-RAY DIFFRACTION, Prentice Hall, New Jersey (2001).
34. M. Paunovic and M. Schlesinger, Fundamentals of Electrochemical Deposition, 2nd ed., John Wiley & Sons, New Jersey (2006).
35. M. J. Kim, T. Lim, K. J. Park, S. K. Cho, S.-K. Kim, and J. J. Kim, J. Electrochem. Soc., 159, D538 (2012).
36. A. F. Mayadas and M. Shatzkes, Phys. Rev. B, 1, 1382 (1970).
37. R. Rosenberg, A. F. Mayadas, and D. Gupta, Surf. Sci., 31, 566 (1972).
38. S. M. Rossnagel and T. S. Kuan, J. Vac. Sci. Technol. B, 22, 240 (2004).
39. J. J. Plombon, E. Andideh, V. M. Dubin, and J. Maiz, Appl. Phys. Lett., 89, 113124 (2006).
40. H. Marom, M. Ritterband, and M. Eizenberg, Thin Solid Films, 510, 62 (2006).
41. Y. Ke, F. Zahid, V. Timoshevskii, K. Xia, D. Gall, and H. Guo, Phys. Rev. B, 79, 144306 (2009).
42. T.-H. Kim, X.-G. Zhang, D. M. Nicholson, B. M. Evans, N. S. Kulkarni, B. Radhakrishnan, E. A. Kenik, and A.-P. Li, Nano Lett., 10, 3096 (2010).
43. Y. F. Zhu, X. Y. Lang, W. T. Zheng, and Q. Jiang, ACS Nano, 4, 3781 (2010).
44. T. Sun, B. Yao, A. P. Warren, K. Barmak, M. F. Toney, R. E. Peale, and K. R. Coffey, Phys. Rev. B, 81, 155454 (2010).
45. D. Josell, S. H. Brongersma, and Z. Tokei, Annu. Rev. Mater. Res., 39, 231 (2009).
46. S. K. Cho, M. J. Kim, H.-C. Koo, O. J. Kwon, and J. J. Kim, Thin Solid Films, 520, 2136 (2011).
47. J. M. Knight, J. L. C. Fonseca, Z. V. Hauptman, and J. P. S. Badyal, Chem. Mater., 5, 1221 (1993).
48. H. Huang and F. Spaepen, Acta Mater., 48, 3261 (2000).
49. K. Han, A. A. Vasquez, Y. Xin, and P. N. Kalu, Acta Mater., 51, 767 (2003).
50. F. Misj́ak, P. B. Barna, A. L. T́oth, T. Ujv́ari, I. Bert́oti, and G. Radńoczi, Thin Solid Films, 516, 3931 (2008).
51. T. J. Rupert, J. C. Trenkle, and C. A. Schuh, Acta Mater., 59, 1619 (2011).