JP5532438B2 - Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体層センサの製造方法および対応するセンサ - Google Patents

Description

本発明は、物理量のセンサなど、強誘電性重合体層を用いた集積電子回路であって、その動作が、強誘電性重合体層の圧電または焦電特性に基づいた集積電子回路の製造に関する。

かかるセンサは、センサの表面にかかる圧力または温度の画像またはマッピングを確立できるようにする基本強誘電体検出器のマトリックスの形態で構成してもよい。検出器のマトリックスは、電子集積回路であって、各基本検出器によって生成される電荷または電荷の変動を個別に収集して、マトリックスの全体にかかる温度または圧力フィールドの詳細な画像を表す電気信号セットをセンサの出力部で送信できるようにする電子集積回路に基づいている。これらの電気信号は、例えば、超音波撮像か、さもなければ指紋の検出用に用いることができる。

このタイプのセンサの製造は、２段階で実行される。第１の段階では、標準的な技術、例えばＣＭＯＳ技術の集積回路が製造されるが、この技術には、電力をほとんど消費せず、かつよく制御された製造プロセスと共に非常に広範に用いられているという利点がある。後処理段階として周知の第２の段階では、基本強誘電体検出器のマトリックスを構成するために必要な層、すなわち、下にある集積回路に接続される個々の基本電極を形成する少なくとも１つの第１の導電層と、強誘電体材料の層と、マトリックス全体のための対向電極を形成する第２の導電層とが、堆積およびエッチングされる。基本検出器は、実際には、個々のコンデンサによって実質的に構成され、コンデンサの強誘電体層が、感圧性または感温性誘電体を構成する。

今日では集積回路技術は、非常によく制御されているが、後処理段階の技術は、制御するのが難しい。特に、周知の強誘電体層は、非常に優れた焦電または圧電特性を有するが、しかし使用には費用がかかり、かつ集積回路上への堆積にはあまり適さないセラミックスか、またはずっと安価で、使用が簡単であるが、しかし焦電または圧電特性が劣った結晶性重合体層のいずれかである。

可能な最良の焦電または圧電係数を有し、かつ平坦な薄膜として堆積できる結晶性重合体の研究における技術開発が、この観点から見て満足でき、かつＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）の形式で略記されるポリ（フッ化ビニリデン／トリフルオロエチレン）である共重合体の開発につながった。トリフルオロエチレンの割合は、共重合体の約２０％〜３５％であり、残りは、フッ化ビニリデンである。真の焦電または圧電化合物は、性質が結晶性であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。トリフルオロエチレンは、望ましい使用法には適していない螺旋鎖の形態でフッ化ビニリデンが重合するのを防ぐためにそこに存在する。螺旋回転を防ぐこの効果を達成するために、比較的高い割合のトリフルオロエチレンをフッ化ビニリデンとよく混合することが必要であるが、しかしながら、ＰＶＤＦの結晶性および強誘電性特性、すなわち、電気的に分極されるその能力を低下させることなく混合することが必要である。この観点から、２０％〜３５％のトリフルオロエチレンが、合理的な数字である。

残念なことに、この大量のトリフルオロエチレンが共重合体に存在することは、それが、集積回路への共重合体層の接着力を大幅に低下させるという意味で、厄介であることが分かる。したがって、製造歩留まりは低下し、センサの耐用年数もまた低下する。

この欠点を克服するために、ポリイミドの層、またはよりよくはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡと略記される）などの接着レジストの層を、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層と集積回路との間に入れることが既に提案されている。例えば１マイクロメートルの厚さのこの層がフォトエッチングされ、その後、第１の導電層（基本コンデンサの電極）が、堆積され、次にエッチングされた。次に、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）が、１〜１０マイクロメートルの厚さの層として堆積され、重合され、次にフォトエッチングされた。最後に、第２の導電層（対向電極）が、堆積され、次にエッチングされた。

これらの動作のセットには、４つ以上、多くの場合に５つのフォトエッチング動作が含まれた。感光性成分と混合されたＰＭＭＡの副層を用いることによって、最初にフォトレジストを堆積する必要なしに、この副層を直接エッチングすることができた。しかし、このセットは、高感度検出器を製造する段階のための製造動作数の点で、高価なままだった。

さらに、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）のいくつかの周辺ゾーンは、ＰＭＭＡの中間層がないので、必然的に集積回路と直接接触した。Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層が、下にある集積回路と直接接触するこれらのゾーンは、表面面積において制限されていたが、しかしそれらは、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層のもろく、剥離する可能性があるゾーンを構成し、製品の製造歩留まりおよび耐用年数を低減した。

さらに、このＰＭＭＡ層は、電極エッチングステップ、特に、金属のエッチング後の、フォトレジストの除去の段階で容易に劣化する可能性があり、そのために、これらの電極用に非標準的なエッチング処理を用いることが必要になった。

この理由で、本発明による新規の方法が提案されるが、この方法は、先行技術の欠点を全体として低減し、かつ下にある集積回路の製造後の方法のステップ数を最小限にする一方で、製品の製造歩留まりおよび耐用年数を向上させる。

本発明による方法は、集積回路上に堆積される強誘電性Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体の高感度層を用いてマトリックスセンサを製造するための方法であり、次のステップ、
− 集積回路に電気的に接続された電極のマトリックスアレイを形成するために、第１の導電層を集積回路上に堆積し、この層のエッチングするステップと、
− 溶剤に溶解されたＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体、およびＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体の接着に有利な第２の重合体の１０％未満、好ましくは１〜１０％の小さな割合を集積回路上に堆積し、かつ共重合体を結晶化するために高温で乾燥させるステップと、
− 共重合体が保持されるべきでない領域において共重合体および第２の重合体を除去する、結晶性Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体層のフォトエッチングの単一ステップと、
− マトリックスアレイ全体のための対向電極を形成するために、第２の導電層を堆積し、この層をエッチングするステップと、
の連続を含むことを特徴とする。

接着に有利な小さな割合の第２の重合体は、
− 集積回路とＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体との間に挿入された第２の重合体の薄層によって構成され、この薄層が、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層の高さの１０％未満の高さ、２マイクロメートルのＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）の高さに対して、典型的には０．１〜０．２マイクロメートルの厚さであり、その高さが、共重合体および第２の重合体の乾燥後に画定されるか、
− または０．５％〜５％、好ましくは約１％の重量比率でＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体とよく混合される。

見て分かるように、第２の接着促進重合体は、非晶質および非結晶特性の重合体であり、この重合体は、アプリオリに、下側電極と結晶性共重合体との間にそれを挿入する考えに合わず、かつそれを結晶性共重合体と混合する考えに合わないが、しかしこの第２の重合体の割合は、層高さの比率の点にせよ、混合物における割合の点にせよ十分に低く、このように製造されたセンサ成分の感圧性または感温性特性をそれほど劣化させない。

第２の重合体は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）か、さもなければＣＴ４０００の名前で富士フイルムによって販売されている、類似の特性を有する重合体であるのが好ましい。薄膜堆積用の、これらの重合体の溶剤は、実際には、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートまたはエチル３−エトキシプロピオネートである。ＣＴ４０００は、第２の重合体がＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）の堆積に先立って堆積される場合には、好ましい物質である。

電極は、チタンで作製するのが好ましい。外部との接続用の、センサの導体パッドは、アルミニウムで作製するのが好ましい（それらは、集積回路の製造中に形成されるが、しかし後処理ステップの終わりで露出しなければならない）。

チタンのエッチングは、プラズマエッチングが好ましく、用いられるプラズマは、ＢＣｌ_３／ＳＦ_６またはＳＦ_６またはＳＦ_６／Ｏ_２混合物であってもよい。かかるエッチングは、ウェット化学エッチングより正確である。

Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）のエッチング、および接着促進重合体の同時的エッチングは、酸素プラズマおよびフッ素プラズマによって実行するのが好ましい。

たった今要約した方法に加えて、本発明はまた、感圧性または感温性検出器のマトリックスを含み、このマトリックスが、電子集積回路上に堆積され、各検出器が、第１の導電性電極、第２の導電性電極、および電極間のＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体の強誘電体層によって形成されたコンデンサによって構成されるセンサであって、強誘電体層が、共重合体の下に堆積されるかまたは共重合体と混合される、１０％未満の割合の第２の接着促進重合体、好ましくはポリメチルメタクリレートを含むことを特徴とするセンサに関する。

本発明の他の特徴および利点は、下記に続き、かつ添付の図面に関連して提示される詳細な説明を読むことによって明らかになろう。

（１ａ〜１ｃ）先行技術の方法において強誘電体基本コンデンサを形成するための連続ステップを表す。 （２ａ〜２ｄ）先行技術の方法において強誘電体基本コンデンサを形成するための連続ステップを表す。 （３ａ〜３ｅ）本発明による方法の対応する連続ステップを表す。

本発明の利点をよりよく理解するために、図１および２に関連して先行技術の製造方法を振り返る。後処理ステップとして知られているステップ、すなわち、これらの後処理ステップで形成される基本コンデンサ上で生成される電荷を回復および処理するために用いられる集積回路の製造後のステップだけが、表されている。集積回路は、ＣＭＯＳ技術によって製造するのが好ましい。回路は、単に、基板１０の形態で象徴的に表されているが、この基板１０には、金属化の最後のレベル１２、例えば、集積回路において下にある層に電気的に接続されたアルミニウム層と、例えば酸化ケイ素または窒化ケイ素で作製された絶縁不動態化の最後のレベル１３と、が含まれる。

不動態化層１３は、集積回路と、後処理で形成される容量性高感度素子との間に接触を作製するのが望ましい領域Ｐ１、およびまた外部接続用のパッドを作製するために取って置かれる領域Ｐ２において、金属１２を露出するために局所的に開けられている。全ての図において、左の部分によって、容量性高感度素子がどのように製造されるかを理解することが可能になる一方で、右の部分によって、接続パッドが同時にどのように製造されるかを理解することが可能になる。

先行技術における後処理の第１のステップは、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）層１４を堆積するステップである。この層１４の厚さは、約１マイクロメートルである。「ＰＭＭＡ層を堆積する」という表現は、一般に、次の２つの段階を意味すると理解されている。
− 溶剤に溶解された重合体の層のスピンコーティング、または溶剤に溶解されたＰＭＭＡの前駆単量体の層の堆積、
− および続く重合ステップ、一般には、例えば溶剤の蒸発および溶剤のアニールに存する熱処理ステップ。

実際には、ＰＭＭＡは、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、および／または１−エトキシ−２−プロパノールアセテートに溶解されたメチルメタクリレートの形態をしている。これらの溶剤は、約１５０℃の温度で蒸発する。

次に、重合層１４は、領域Ｐ１におけるＰＭＭＡを除去するためにエッチングされて、これらの領域におけるアルミニウム層１２を露出させる。ＰＭＭＡは、領域Ｐ２においては（これらの領域を完全に被覆するＰＭＭＡの島の形態で）保持され、層１２は、これらの領域において保護されたままである（図１ａ）。露出したパッド１２のこの保護は、アルミニウムを劣化させる可能性がある続くエッチングステップゆえに必要である。ＰＭＭＡ層のエッチングは、フォトリソグラフィプロセスによって、および好ましくはＰＭＭＡ層が、この層を感光性にするアジュバントを確実に含むようにすることによって、実行される。これによって、ＰＭＭＡ層にフォトレジストを堆積し、次にフォトレジストを照射し、次に、それを現像し、次に、レジストをエッチングしない腐食液でＰＭＭＡ層をエッチングし、残余のレジスト層を除去する必要性が回避される。ＰＭＭＡ層を感光性にすることによって、この層を照射し、それを現像し、照射された部分だけかまたは反対に照射されなかった部分だけを選択的にエッチングする製品で層をエッチングすることだけが必要になる。

後処理における次のステップは、好ましくはチタンの第１の導電層１６を、ＰＭＭＡエッチングパターン上に堆積することに存する。このチタン層は、露出された領域Ｐ１におけるアルミニウム層１２と接触するが、しかし前のステップで意図的に適所に残されたＰＭＭＡで被覆された領域Ｐ２におけるアルミニウム層１２とは接触しない。

次に、チタン層１６がエッチングされる。これは、化学エッチング（または「ウェットエッチング」）である。プラズマエッチング（または「ドライエッチング」）を実行することは、不可能であろう。ＰＭＭＡは、それに対して抵抗力がないか、またはより正確には、チタンのエッチング後、硬化されたフォトレジスト残渣をプラズマエッチングによって除去するステップに耐えられないであろうというのがその理由である。このパターンは、従来のフォトリソグラフィによって画定される。このパターンは、特に、コンデンサアレイの個別電極のパターンであるが、コンデンサの誘電体は、続いて堆積されるＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層である。チタン層が、領域Ｐ２を被覆するＰＭＭＡの島全ての上に一時的に保持されて、続くＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）のエッチング中にＰＭＭＡを保護するようにすることが注目される。この保護は、ＰＭＭＡの劣化のために領域Ｐ２のアルミニウムを間接的に露出させないようにするために必要である。図１ｂ。

典型的には水酸化アンモニウムおよび過酸化水素（ＮＨ_４ＯＨ、Ｈ_２Ｏ_２）の溶液で構成された浴におけるチタンのウェットエッチングが、保持すべきチタンパターンを画定するために用いられたフォトレジスト残渣の除去ステップで終了しなければならないことが注目される。このステップは、特定の非標準的な製品を用いた湿式法を介して実行される。標準的な化合物は、チタンが除去されたところではどこでも露出されたＰＭＭＡを攻撃するであろうというのがその理由である。レジスト残渣を除去するための製品は、ここでは、アルコールおよびアセトン化合物（チタンパターンを画定するための非標準的な製品）である。

次に、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）で構成された結晶性の強誘電性重合体層１８が、堆積される。共重合体は、溶剤に溶解されて堆積される。堆積は、スピンコーティングによって実行され、乾燥は、約８０℃で行われ、結晶化アニールは、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）の融点（１４７℃）を超える温度で行われる。共重合体層は、１〜５マイクロメートルの厚さである。

Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層１８は、フォトリソグラフィを介してエッチングされる。ＰＭＭＡ層は、パッド領域２の上のチタンによって保護されているので、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）の除去は、どんな特別な問題も生じない。エッチングは、酸素プラズマおよびフッ素プラズマを介したエッチングである。図１ｃ。

先行技術の方法における後続のステップが、図２に表されている。

第２の導電層２０が堆積されるが、この層は、特に、強誘電体コンデンサアレイの共通対向電極を形成するように意図されている。図２ａ。

この対向電極は、コンデンサマトリックスの表面全体にわたって堆積され、各基本コンデンサ（感圧性または感温性基本検出器を構成する）は、第１の導電層１６の一部である第１の電極、および第２の導電層２０の一部である第２の電極によって形成され、これらの電極間にＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）の誘電体層１８がある。層１６における部分は互いに絶縁され、それらは、下にあるアルミニウム層１２における部分によって、下にある集積回路に個別に接触する。

第２の導電層２０は、チタンで作製するのが好ましい。それは、最終的な対向電極パターンを画定するためにいくつかのステップでエッチングされる。
− 最初に、チタンは、センサマトリックスをマスクしかつ接続パッド用に意図された領域Ｐ２を被覆しないフォトリソグラフィレジストの堆積、露出および現像のステップの後でウェットエッチングされる。したがって、チタンは、領域Ｐ２上においてのみ除去されるが、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）が存在するところはどこでも保持される。このステップにおいて、第２の導電層２０が除去されるだけでなく、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）のエッチング中にＰＭＭＡの島を保護するためにのみ用いられた第１の導電層１６もまた除去される。図２ｂ。
− 次に、レジスト残渣およびこのように露出したＰＭＭＡの層を除去するために、プラズマエッチングが実行される。かくして、領域Ｐ２のアルミニウムパッドが露出される。図２ｃ。
− 次に、マトリックスに留まらねばならない層２０のチタンを保護するために（かつ続くエッチング中に領域Ｐ２のアルミニウムパッドを保護するために）、フォトレジストを用いてフォトリソグラフィステップが再び実行され、かつウェットエッチングが、除去しなければならないチタンを除去するために実行される。図２ｄ。チタンのウェットエッチングが必要であるのは、プラズマを用いるドライエッチングが、保護すべきパターンを被覆するフォトレジストを硬化させる傾向があり、このように硬化されたフォトレジスト残渣の除去が、チタンの除去によって露出されたＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層を劣化および特に剥離させる恐れがあるからである。

製造を大いに単純化し、かつ製造された製品の製造歩留まりおよび耐用年数を改善するために、ここで、図３に関連して説明する方法を提案する。

前の場合と同じ集積回路基板を用い、かつ好ましくはＣＭＯＳ技術によって製造された集積回路上で実行される後処理ステップを説明する。ここでもまた回路は、基板１０の形態で表されるが、この基板１０には、金属化の最後のレベル１２、例えば、集積回路において下にある層に電気的に接続されたアルミニウム層、および例えば酸化ケイ素または窒化ケイ素で作製された絶縁不動態化の最後のレベル１３が含まれる。

不動態化層１３は、集積回路と、後処理で形成される容量性高感度素子との間に接触を作製するのが望ましい領域Ｐ１、およびまた外部接続用のパッドを作製するために取って置かれる領域Ｐ２において、金属１２を露出させておくために局所的に開けられている。ここでもまた、図３の左の部分によって、容量性高感度素子がどのように製造されるかを理解することが可能になる一方で、右の部分によって、接続パッドが同時にどのように製造されるかを理解することが可能になる。

さて、後処理の第１のステップには、露出したアルミニウム層１２と接触する、好ましくはチタンの第１の導電層１１６の堆積がすぐに含まれる。したがって、第１の導電層の堆積の前にＰＭＭＡの堆積はない。

次に、このチタン層１１６がエッチングされる。これは、チタンに関しては化学エッチングより標準的で、より正確で、よりよく制御されるドライエッチングである。パターンは、プラズマエッチングに耐えるレジストを用いた従来のフォトリソグラフィによって画定される。ＢＣｌ_３／ＳＦ_６（またはＳＦ_６またはＳＦ_６／Ｏ_２）のプラズマを用いたエッチングは、例えば（０．２マイクロメートルの厚さのチタンに対して）１分続き、次には、水蒸気および窒素含有化合物のプラズマを用いた、フォトレジスト残渣を除去するステップが続く。これらのステップは、下にあるＰＭＭＡ層を劣化させる恐れがない。なぜなら、ＰＭＭＡ層がないからである。エッチングされるパターンは、特に、コンデンサアレイの個別電極のパターンであり、その誘電体は、続いて堆積されるＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層である。図３ａ。

チタンは領域Ｐ２の上には保持されていないので、図２ａにおける場合のように、チタンの二重の厚さをエッチングする必要はない。

方法の残りは、強誘電体層の堆積であるが、この層は、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）だけでなく、接着促進剤である第２の重合体、すなわち、チタン（もしくはアルミニウムであっても）または不動態化層１３のいずれかである下にある表面にＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）をよりよく接着できるようにする重合体から構成される。Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）および接着促進剤を堆積する２つの方法を用いてもよい。
− 第１の方法によれば、堆積は、２つのステップで実行される。最初に、第２の粘着促進重合体の薄層が、続いて堆積されるＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層の高さの好ましくは１〜１０％の低い高さ、例えば２マイクロメートルのＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）に対して０．１マイクロメートルで堆積される。溶剤が、接着促進剤から蒸発され、接着促進剤は、接着特性を最適化する約２４０℃の温度でアニールされる。次に、溶剤に溶解されたＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）共重合体が、堆積される。溶剤は、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）から蒸発され、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）は、優れた結晶化を得るために１５０℃を超える温度（好ましくは約１７０℃）でアニールされる。
− 第２の方法によれば、堆積は、単一ステップで実行される。Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）の前駆物質および第２の接着促進重合体のよく混じった混合物が、堆積される。第２の重合体は、好ましくは、混合物の０．５〜５重量％の量である。溶剤は蒸発され、結晶化アニールが、１５０℃を超える温度（好ましくは約１７０℃）で実行される。

これらの２つの仮説では、溶液における重合体は、スピンコーティングによって堆積され、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）の結晶化は、加熱によって実行される。１７０℃の温度は、一般に、この動作に適している。

図３において、重合体の２ステップ堆積があることを検討したが、図３ｂは、第２の接着促進重合体の薄層１１７を表す。この重合体は、特に、ＰＭＭＡであってもよいが、しかしそれは、先行技術におけるよりもはるかに薄い層で堆積される（典型的には、約１マイクロメートル以上ではなく約０．１〜０．２マイクロメートルの厚さである）。第２の接着促進重合体はまた、富士フイルムによって販売されているＣＴ４０００など、ＰＭＭＡに似た特性を有する重合体であってもよい。これらの２つの製品は、層１１６のチタン、不動態化層１３、およびまたアルミニウムに非常によく付着する。

ここで次のことを強調すべきである。すなわち、堆積が２ステップで実行されるにせよ１ステップで実行されるにせよ、第２の重合体が、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）のエッチングと無関係にエッチングステップに曝されることはないということである。特に、１つのエッチングが回避されるという事実に加えて、この第２の重合体が、それを感光性にする添加剤を含む必要がないことがまた観察され得る。

図３ｂに表されているように、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）に先立って接着促進重合体が堆積された場合には、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層１１８の堆積および結晶化が実行される。図３ｃ。

接着促進重合体が前に堆積されなかった場合には、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）および第２の重合体の混合物が堆積され、そのアセンブリは、これら２つの重合体の結晶混合物である単一層１１８（層１１７ではない）に帰着するように、熱処理によって乾燥される。

次に、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）をエッチングして、それを特にパッド領域Ｐ２上で除去し、かつそれが、特にコンデンサアレイを形成することが必要なところに残ることができるようにする。パターンは、フォトリソグラフィ手段によって画定され、エッチングは、酸素プラズマおよびフッ素プラズマによって実行するのが好ましい。また、このプラズマエッチングは、接着促進重合体層（これが、別個に堆積されたにせよＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層との混合物として堆積されたにせよ）を除去する。共重合体および接着促進重合体は、高感度検出器のマトリックスの位置に留まり、領域Ｐ２の位置では消え、これによって、これらの領域ではアルミニウムが露出される。図３ｄ。

したがってＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）のパターンおよび接着促進重合体の同一のパターンを画定するために、フォトエッチングの単一ステップがある。Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）は、接着促進剤が真下にあってもＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）と混合されていても、接着促進剤と全体にわたって結合される。

次に、第１の導電層のようにチタンで作製してもよい第２の導電層１２０が、堆積される。この層は、特に、図２の場合と同じ構成に従って強誘電体コンデンサアレイの共通対向電極を形成するように意図されている。

最後に、第２の導電層１２０は、エッチングされる。エッチングパターンは、フォトリソグラフィによって画定される。これには、保持される対向電極パターンが含まれる。チタンのエッチングは、第１の層と同様にプラズマエッチングによって実行される。図３ｅ。

フォトリソグラフィレジストが、このフォトエッチング中に多量に消費されすぎた場合には、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層の周辺エッジだけが、チタンのプラズマエッチングの終わりにわずかに劣化する恐れがある。第１の導電層のエッチングの場合と異なり、レジスト残渣の除去は、水蒸気および窒素含有化合物のプラズマによってではなく湿式法を介して実行され、チタンによってもはや保護されていない強誘電性共重合体層を劣化させないようにする。レジスト残渣を除去するための化学浴は、本発明による方法によって粘着性にされた強誘電体層を剥離させない乳酸エチル浴であるのが好ましい。

このステップにおいて、パッドＰ２上の第２の導電層２０は除去され、層１２のアルミニウムが、接続線を溶接するために露出されたままであるようにする。

フォトエッチングの動作数の点では、３つの動作があるだけである。すなわち、第１の導電層１１６のフォトエッチング、Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層のフォトエッチング、および第２の導電層のフォトエッチングである。他のフォトエッチングステップ、およびまた接続パッド上のＰＭＭＡの残りの層の除去などの補足動作が排除される。実行の容易さの観点からいえば、より単純なエッチング方法および特によく制御されたプラズマエッチングを、どんな欠点もなしに、コンデンサの電極を形成する導電層用に用いることが可能である。テストによって、次のことが示された。すなわち、チタンの２つのレベル間に位置する層または層の重ね合わせにおける誘電性および強誘電性特性の著しい変化なしに、この方法によって堆積された強誘電体層の優れた接着性が示された。これは、接着促進重合体が非晶質であること、およびしたがってとりわけそれを、強誘電性の原理上で動作する検出器の２つの電極間で当然用いない傾向があるであろうことにもかかわらない。

前述では、（チタンの）導電層１１６が、集積回路の製造の終了後に後処理の第１のステップで堆積され、集積回路の最後の金属化レベルが、アルミニウムパッドの形成用に用いられる金属層１２であることが検討された。換言すれば、集積回路には、強誘電体検出器の個別電極のパターンを画定するためには用いられない最後の金属化レベル１２が含まれ、パターンを画定するのは層１１６だけであることが検討された。しかしながら、強誘電体検出器の個別電極および外部接続パッドの両方を画定する導電層１２を集積回路上に堆積することで始まる後処理ステップを準備をすることが可能である。この場合には、次のことが考慮される。すなわち、集積回路には、層１２ではなく、層１２の下に位置する導電層が含まれること、ならびに後処理ステップが、電極のアレイおよびまた接続パッドを画定する層１２の堆積およびエッチングで始まることが、考慮される。この場合に、導電層１２の堆積およびエッチングには、不動態化絶縁体を堆積するステップ、ならびに接続パッドおよびマトリックスアレイの電極上でこの絶縁体を開くステップが続き、その後、接着促進重合体およびＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体を堆積および乾燥するステップが続いてもよい。

Claims (9)

1. 集積回路（１０、１２、１３）上に堆積される、強誘電性Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体の高感度層を用いたマトリックスセンサを製造するための方法であって、次のステップ、
   − 前記集積回路に電気的に接続された電極のマトリックスアレイを形成するために、第１の導電層（１１６）を前記集積回路上に堆積し、この層をエッチングするステップと、
   − 溶剤に溶解されたＰ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体、およびまた前記Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体の接着に有利な、１０％未満の小さな割合の第２の重合体を前記集積回路上に堆積し、かつ前記共重合体を結晶化するために高温で乾燥させるステップと、
   − 前記共重合体が保持されるべきでない領域において前記共重合体および前記第２の重合体を除去する、前記結晶性Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体層（１１８）のフォトエッチングの単一ステップと、
   − 前記マトリックスアレイ全体用に対向電極を形成するために、第２の導電層（１２０）を堆積し、この層をエッチングするステップと、
   の連続を含むことを特徴とする方法。
2. 接着に有利な前記小さな割合の前記第２の重合体が、前記集積回路と前記Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体（１１８）との間に挿入された第２の重合体（１１７）の薄層によって構成され、この薄層が、前記Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）層の高さの約２〜１０％の高さであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 第２の重合体の前記薄層の高さが、厚さで０．１〜０．２マイクロメートルであることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 接着に有利な前記小さな割合の前記第２の重合体が、０．５％〜５％の割合で前記Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）共重合体とよく混合されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記第２の重合体が、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記第１および第２の導電層がチタンで作製されること、ならびに前記チタンのエッチングが、プラズマエッチングによって実行されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）のエッチングおよび前記接着促進重合体の同時的エッチングが、フッ素化プラズマエッチングによって実行されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）の前記フッ素化プラズマエッチングに、酸素プラズマによるフォトリソグラフィレジスト残渣の除去が続くことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１の導電層が、電極のマトリックスアレイだけでなく、前記センサ外側の接続パッドも画定することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。

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