This invention employs a novel approach to the copper metallization of a workpiece, such as a semiconductor workpiece. In accordance with the invention, an alkaline electrolytic copper bath is used to electroplate copper onto a seed layer, electroplate copper directly onto a barrier layer material, or enhance an ultra-thin copper seed layer which has been deposited on the barrier layer using a deposition process such as PVD. The resulting copper layer provides an excellent conformal copper coating that fills trenches, vias, and other microstructures in the workpiece. When used for seed layer enhancement, the resulting copper seed layer provide an excellent conformal copper coating that allows the microstructures to be filled with a copper layer having good uniformity using electrochemical deposition techniques. Further, copper layers that are electroplated in the disclosed manner exhibit low sheet resistance and are readily annealed at low temperatures.

Αυτή η εφεύρεση υιοθετεί μια νέα προσέγγιση στην επιμετάλλωση χαλκού ενός κομματιού προς κατεργασία, όπως ένα κομμάτι προς κατεργασία ημιαγωγών. Σύμφωνα με την εφεύρεση, ένα αλκαλικό ηλεκτρολυτικό λουτρό χαλκού χρησιμοποιείται για να επιμεταλλώσει με ηλεκτρόλυση το χαλκό επάνω σε ένα στρώμα σπόρου, να επιμεταλλώσει με ηλεκτρόλυση το χαλκό άμεσα επάνω σε ένα υλικό στρώματος εμποδίων, ή να ενισχύσει ένα ultra-thin στρώμα σπόρου χαλκού που έχει κατατεθεί στο στρώμα εμποδίων χρησιμοποιώντας μια διαδικασία απόθεσης όπως PVD. Το προκύπτον στρώμα χαλκού παρέχει ένα άριστο σύμμορφο επίστρωμα χαλκού που γεμίζει τις τάφρους, τα vias, και άλλες μικροδομές στο κομμάτι προς κατεργασία. Όταν χρησιμοποιείται για την αύξηση στρώματος σπόρου, το προκύπτον στρώμα σπόρου χαλκού παρέχει ένα άριστο σύμμορφο επίστρωμα χαλκού που επιτρέπει στις μικροδομές για να γεμιστεί με ένα στρώμα χαλκού που έχει την καλή ομοιομορφία χρησιμοποιώντας τις ηλεκτροχημικές τεχνικές απόθεσης. Περαιτέρω, τα στρώματα χαλκού που επιμεταλλώνονται με ηλεκτρόλυση με τον αποκαλυπτόμενο τρόπο εκθέτουν τη χαμηλή αντίσταση φύλλων και ανοπτούνται εύκολα στις χαμηλές θερμοκρασίες.