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    MICROSTRUCTURE MODIFICATION IN COPPER INTERCONNECT STRUCTURE
    1.
    发明申请
    MICROSTRUCTURE MODIFICATION IN COPPER INTERCONNECT STRUCTURE 审中-公开
    铜互连结构的显微组织变化

    公开(公告)号：WO2009101040A2

    公开(公告)日：2009-08-20

    申请号：PCT/EP2009051427

    申请日：2009-02-09

    Applicant: IBM ,  IBM UK ,  CABRAL JR CYRIL ,  RODBELL KENNETH PARKER ,  BAKER BRETT CAROLINE ,  HUANG QIANG

    Inventor： CABRAL JR CYRIL ,  RODBELL KENNETH PARKER ,  BAKER BRETT CAROLINE ,  HUANG QIANG

    IPC: H01L21/768 ,  H01L23/532

    CPC classification number: H01L21/76877 ,  H01L21/76873 ,  H01L23/53233 ,  H01L23/53238 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

    Abstract: Cobalt is added to a copper seed layer, a copper plating layer, or a copper capping layer in order to modify the microstructure of copper lines and vias. The cobalt can be in the form of a copper-cobalt alloy or as a very thin cobalt layer. The grain boundaries configured in bamboo microstructure in the inventive metal interconnect structure shut down copper grain boundary diffusion. The composition of the metal interconnect structure after grain growth contains from about 1 ppm to about 10 % of cobalt in atomic concentration. Grain boundaries extend from a top surface of a copper-cobalt alloy line to a bottom surface of the copper-cobalt alloy line, and are separated from any other grain boundary by a distance greater than a width of the copper-cobalt alloy line.

    Abstract translation: 钴添加到铜种子层，铜镀层或铜覆盖层以改变铜线和过孔的微观结构。 钴可以是铜钴合金的形式或非常薄的钴层。 在本发明金属互连结构中的竹微结构中配置的晶界关闭了铜晶界扩散。 晶粒生长后的金属互连结构的组成包含约1ppm至约10％的原子浓度的钴。 晶界从铜钴合金线的上表面延伸到铜钴合金线的下表面，并且与任何其他晶界分开大于铜钴合金线的宽度的距离。

    VERFAHREN ZUM AUSBILDEN EINER P-HALBLEITERSCHICHT FÜR EINE PHOTOVOLTAIKEINHEIT
    6.
    发明专利
    VERFAHREN ZUM AUSBILDEN EINER P-HALBLEITERSCHICHT FÜR EINE PHOTOVOLTAIKEINHEIT 未知

    公开(公告)号：DE112011102300B4

    公开(公告)日：2022-11-17

    申请号：DE112011102300

    申请日：2011-08-05

    Applicant: IBM

    Inventor： AHMED SHAFAAT ,  DELIGIANNI HARIKLIA ,  ROMANKIW LUBOMYR ,  REUTER KATHLEEN ,  HUANG QIANG ,  VAIDYANATHAN RAMAN

    IPC: H01L31/18 ,  C25D3/54 ,  H01L21/02 ,  H01L23/373 ,  H01L31/032 ,  H01L31/0392 ,  H01L31/0749

    Abstract: Verfahren zum Ausbilden einer p-Halbleiterschicht für eine Photovoltaikeinheit, das aufweist:Galvanisieren einer ersten Schicht auf eine leitfähige Fläche (14, 34, 54) eines Substrats (12, 32, 52), wobei die erste Schicht aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Kupferschicht (16, 56) und einer Kupfer-Gallium-Schicht (36) besteht;Galvanisieren einer zweiten Schicht auf die erste Schicht, wobei die zweite Schicht aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Indiumschicht (18), einer Galliumschicht, einer Indium-Gallium-Schicht (38, 58), einer Kupfer-Indium-Diselenid-Schicht und einer Kupfer-Gallium-Diselenid-Schicht besteht; undoptional Galvanisieren einer dritten Schicht auf die zweite Schicht, wobei die dritte Schicht aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Galliumschicht (20) und einer Indiumschicht besteht; undoptional Galvanisieren einer vierten Schicht auf die dritte Schicht, wobei die vierte Schicht aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Selen und Schwefel besteht;wobei das Galvanisieren durch ein Verfahren ausgeführt wird, das aufweist: in Kontakt bringen eines Substrats (4) undeiner Lösung (1), die frei von Komplexbildnern ist und eine Alkansulfonsäure oder eine aromatische Sulfonsäure enthält und die aufweist: einen Vorläufer, der ein Element aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Kupfer, Gallium, Indium, Selen, Schwefel und einer Kombination davon besteht; optional einen Halbmetall-Mischzusatz; des Weiteren optional einen organischen Zusatz, der zumindest ein Schwefelatom und/oder ein Stickstoffatom aufweist; und ein Lösungsmittel zum Auflösen der Vorläufer;Einstellen eines pH-Wertes der Lösung (1) auf einen Bereich, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem pH-Wert von etwa null bis unter etwa 2,6 und einem pH-Wert von etwa 12,6 bis etwa 14 besteht, und Anlegen eines Stroms zum Galvanisieren des Substrats (4), um die erste, zweite, dritte oder vierte Schicht zu erzeugen; undTempern der ersten, zweiten und dritten Schicht unter Hinzuziehen einer Selenquelle und/oder einer Schwefelquelle, um die p-Halbleiterschicht auszubilden.

    Photovoltaische Einheit mit einer Multimetall-Halbleiter-Legierung und Verfahren zur Herstellung derselben
    7.
    发明专利
    Photovoltaische Einheit mit einer Multimetall-Halbleiter-Legierung und Verfahren zur Herstellung derselben 未知

    公开(公告)号：DE112012002807B4

    公开(公告)日：2019-03-28

    申请号：DE112012002807

    申请日：2012-09-11

    Applicant: IBM

    Inventor： HUANG QIANG

    IPC: C25D3/38 ,  H01L31/18 ,  C25D5/12 ,  C25D5/50 ,  C25D7/12 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/068

    Abstract: Verfahren zum Bilden einer photovoltaischen Einheit, das aufweist:Bereitstellen eines Halbleitersubstrats (10), das einen pn-Übergang mit einem p-leitenden Halbleiteranteil (10A) und einem n-leitenden Halbleiteranteil (10B) übereinander beinhaltet, wobei eine freiliegende Oberseite von einem der Halbleiteranteile eine Oberfläche (12) einer Vorderseite des Halbleitersubstrats (10) repräsentiert;Bilden von strukturierten Antireflexbeschichtungen (14') auf der Oberfläche (12) der Vorderseite des Halbleitersubstrats (10), um ein Gittermuster auf der Oberfläche der Vorderseite bereitzustellen, wobei das Gittermuster freiliegende Anteile (16) der Oberfläche der Vorderseite des Halbleitersubstrats aufweist;Bilden einer Schicht (18) aus einer Multimetall-Halbleiter-Legierung auf den freiliegenden Anteilen (16) der Oberfläche der Vorderseite des Halbleitersubstrats, wobei die Schicht aus der Multimetall-Halbleiter-Legierung wenigstens ein erstes elementares Metall, das bei einer Wärmebehandlung bei einer ersten Temperatur eine Halbleiterlegierung bildet, sowie wenigstens ein zweites elementares Metall aufweist, das sich von dem ersten elementaren Metall unterscheidet und bei der ersten Temperatur keine Metall-Halbleiter-Legierung bildet; undelektrolytisches Abscheiden einer Kupfer enthaltenden Schicht (22) oben auf der Schicht (18) aus der Multimetall-Halbleiter-Legierung,wobei das Bilden der Schicht (18) aus der Multimetall-Halbleiter-Legierung auf den freiliegenden Anteilen (16) der Oberfläche der Vorderseite des Halbleitersubstrats ein elektrolytisches Abscheiden einer Multimetallschicht, die das erste und das zweite elementare Metall beinhaltet, sowie ein zweite Wärmebehandlung bei einer zweiten Temperatur aufweist, welche die gleiche wie oder höher als die erste Temperatur ist.

    Photovoltaic Devices
    8.
    发明专利
    Photovoltaic Devices 未知

    公开(公告)号：GB2508781A

    公开(公告)日：2014-06-11

    申请号：GB201405763

    申请日：2012-09-10

    Applicant: IBM

    Inventor： HUANG QIANG ,  BAKER-O'NEAL BRETT CAROLINE

    IPC: H01L31/0224 ,  C25D5/12 ,  C25D5/50 ,  C25D7/12

    Abstract: A photovoltaic device, such as a solar cell, having improved performance is provided. The photovoltaic device includes a copper-containing layer that contains an amount of impurities therein which is sufficient to hinder the diffusion of copper into an underlying semiconductor substrate. The copper-containing layer, which is located within a grid pattern formed on a front side surface of a semiconductor substrate, includes an electroplated copper-containing material having an impurity level of 200 ppm or greater located atop at least one metal diffusion barrier layer.

    Photovoltaische Einheiten
    9.
    发明专利
    Photovoltaische Einheiten 未知

    公开(公告)号：DE112012003186T5

    公开(公告)日：2014-04-24

    申请号：DE112012003186

    申请日：2012-09-10

    Applicant: IBM

    Inventor： HUANG QIANG ,  BAKER-O'NEAL BRETT

    IPC: H01L31/068 ,  H01L31/0224

    Abstract: Es wird eine photovoltaische Einheit, wie beispielsweise eine Solarzelle, mit einer verbesserten Leistungsfähigkeit bereitgestellt. Die photovoltaische Einheit beinhaltet eine Kupfer enthaltende Schicht, die eine Menge an Fremdstoffen darin enthält, die ausreichend ist, um die Diffusion von Kupfer in ein darunter liegendes Halbleitersubstrat hinein zu erschweren. Die Kupfer enthaltende Schicht, die sich innerhalb eines Gittermusters befindet, das auf einer Oberfläche einer Vorderseite eines Halbleitersubstrats ausgebildet ist, beinhaltet ein elektroplattiertes, Kupfer enthaltendes Material mit einem Gehalt an Fremdstoffen von 200 ppm oder mehr, das sich oben auf wenigstens einer Metalldiffusionsbarrierenschicht befindet.

    Microstructure modification in copper interconnect structures
    10.
    发明专利
    Microstructure modification in copper interconnect structures 未知

    公开(公告)号：GB2508749B

    公开(公告)日：2015-12-02

    申请号：GB201403444

    申请日：2012-07-18

    Applicant: IBM

    Inventor： CABRAL CYRIL JR ,  NOGAMI TAKESHI ,  GAMBINO JEFFREY P ,  HUANG QIANG ,  RODBELL KENNETH P

    IPC: H01L21/768 ,  H01L21/288 ,  H01L23/532

    Abstract: A metal interconnect structure and a method of manufacturing the metal interconnect structure. Manganese (Mn) is incorporated into a copper (Cu) interconnect structure in order to modify the microstructure to achieve bamboo-style grain boundaries in sub-90 nm technologies. Preferably, bamboo grains are separated at distances less than the “Blech” length so that copper (Cu) diffusion through grain boundaries is avoided. The added Mn also triggers the growth of Cu grains down to the bottom surface of the metal line so that a true bamboo microstructure reaching to the bottom surface is formed and the Cu diffusion mechanism along grain boundaries oriented along the length of the metal line is eliminated.

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