TW300324B

TW300324B -

Info

Publication number: TW300324B
Application number: TW085102017A
Authority: TW
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1997-03-11
Also published as: FR2732161B1; US5474956A; JPH08274452A; FR2732161A1; GB9603414D0; JP2774092B2; GB2298959A; GB2298959B

Description

A7 B7 五、發明説明（1) 本發明背景本發明大體有關各種積體電路處理方法，尤其有關藉形成一蝕刻阻斷層製作金屬化基質之方法Ο 習用蝕刻阻斷層材料舉例言之如光阻蝕刻材料典型上係在飽刻後予以移除0本發明受讓人前曾開發一種使用蝕刻阻斷有機層及將蝕刻狙斷層遺留於定位之後縝濕蝕刻步騍之方法0此項本發明揭示於1993年九月10日提出之名稱爲〜電子互連結構之相位光罩雷射製法"之美國專利申請案第08/119,925號中〇此一專利申請案中揭示之發明使用相位光罩雷射機製 (切削）法以製作一高密度精細圖案徵貌電互連結構，譬如半導體晶圓、多晶片模組、及微電機元件〇相位光罩雷射機製程序勾勒金屬導體圖案〇導體圖案係用一相位光罩雷射製圖案之介電層作爲導體濕蝕刻遮罩層，或使用全像相位光罩雷射微機製法減除金屬予以製作〇經濟部中央標準局貝工消費合作社印製使用本發明，有一第一介電材料層形成於基質上，一金屬層形成於該第一介電材料層上，而且一第二介電材料層形成於該金屬層上〇 —相位光罩置放於該第二介電材料層面上，其內具有一預定相位圖案定義一與一互連結構對應之金屬導體圖案〇然後用該相位光罩處理該第二介電材料層以形成該互連結構0該第二介電材料層所形成之蝕刻光罩無需在蝕刻金屬之後予以移除，而予製成足夠薄至不, 擾亂中間層介電層（一額外置放之介電層）之總厚度關係，從而將該中間介電層之電容保持於其所希冀之値上0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格( 210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^_;__ 五、發明説明（2) 然而，一懸垂突棚形成於該金屬層之上方，而此有可能在置放中間層介電層時導致空$包陷且形成潛在破壞之氣泡〇因此，本發明之一目的爲提供一種形成消除此等潛在問題之供用於製作金屬化積體電路基質一類之蝕刻阻斷層之改良方法0 本發明捺述爲符合以上及其他目的，依據本發明之各項原理，在一基質上沉積一金屬層，並在該金屬層面上沉積一較薄之有機介電材料層0該有機介電材料薄層之沉積厚度爲夠薄至當用作蝕刻阻斷層供底下之金屬層嗣後蝕刻圖案化時具有蝕刻阻力，但夠厚至不具有針孔瑕疵〇該有機介電材料薄層之沉積厚度典型爲例如一微米之譜〇然後使所沉積之有機介電材料薄層乾燥或部份固化。固化之量視圖案蝕刻環境及化學而定〇然後以該薄有機介電材料用作阻斷層而用濕或乾反應離子蝕刻程序蝕刻底下之金餳層0由於該有機介電材料薄層爲乾燥或僅部份固化，故其在後練以一額外之較厚有機介電材料層被覆並兼將二層完全固化時依順於已蝕刻之底下金屬層〇更明確言之，在蝕刻底下之金屬層後留下極薄之乾燥或部份固化有機介電層，並形成一懸垂之突棚。該懸垂之突棚有可能在後續被覆以額外之有機介電材料時包住空氣，除非其變形而變成依順於已蝕刻金屬層之緣上〇藉由沉, 稹該有機材料薄層至一極小之厚度（約一微米）並故意不將其完全固化，該有機介電材料薄層變成更具塑性故而變本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) -裝- 訂泉經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3) 形俾於完全固化時依順於底下已蝕刻金屬層之緣〇此在將厚層之有機介電材料沉稹於蝕刻阻斷層面上並兼使二層完全固化時，防止形成空氣包陷及氣泡。本發明可用於製作沉積型多晶片模組（MCM-D)大面板高密度多層互連（HDMI)基質之類。簡要圖說本發明各種特色與優點可參考以下詳述連同附圖而更迅即了解，其中相同之參考數字指示相同之構造元件，圖中：圖1 一 4例示依據本發明各項原理形成蝕刻阻斷層之方法之各處理步驟；而圖5爲詳述本發明處理流程之流程圖。本發明詳述請參考各圖式；圖1至4顯示依據本發明各項原理使用一有機介電蝕刻阻斷層23製作金屬化基質21之方法10之各處理步驟。亦請參考圖5，其乃一詳述本方法10之處理流程之流程圖〇請參考圖1;提供一基質21 (步驟11)，並在基質21 上沉積一金屬層22 (步驟12) 〇基質21典型上包含一底層，可由金屬製成而在其上置放一介電層例如矽、聚亞醯胺，或撓性基質材料〇底下之金藺層22典型上包含例如鋁。 —較薄之有機介電材料層23沉積（步驟13)於先前沉積之底下金藺層2 2之面上〇該較薄之有機介電材料層2 3係沉積‘ 成例如一微米左右之厚度。將該較薄有機介電材料層23乾本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6- (請先閱讀背面之注意事項各¥'寫本頁) .裝· 訂泉經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 燥（步驟14)，但不予完全固化。固化之量視所採用之圖案蝕刻環境及化學而定〇舉例言之，該有機介電材料薄層 2 3係固化至不溶於所用濕蝕刻流體內之點。此例如可能爲以250 之溫度加熱該構造達小時之譜。請參考圖2 ;該較薄之有機介電材料層23係以習用方式圖案化（步驟15)，譬如使用準分子雷射直接切除程序或例如光石印程序〇圖案化步驟15將部份之較薄有機介電材料層2 3去除，而將有機介電材料2 3留在需要金屬之處〇然後通過已圖案化之有機介電材料薄層23蝕刻底下之金屬層22 (步驟16)，典型上係使用濕蝕刻程序或乾反應離子蝕刻程序〇請參考圖3 ;蝕刻步驟16將較薄之有機介電材料層23 固定遺留於底下金屬層22上〇該有機介電材料薄層23因蝕刻步驟16而被下切。請參考圖4 ;已蝕刻之薄層有機介電材料23及底下之金屬層22於是被覆以一所需厚度之較厚有機介電材料層24 (步驟17) 〇該較厚有機介電材料層24之厚度典型爲例如 9-10微米之譜。然後使已蝕刻之有機介電材料薄層23及該較厚之有機介電材料層24同時完全固化（步驟18)，以使該有機介電材料薄層23依順於底下之已圖案化金屬層22 〇此固化步驟1 8消除空氣泡沬或氣泡之形成。迄此，業已說明一新穎且改良之使用有機介電蝕刻阻斷層將金賜化基質圖案化之方法〇應了解，所述具體形式僅例示代表本發明各項原理應用之許多特定具體形式中之 ^紙張尺度適用中國國家標準（〇呢）人4規格（210’犬297公釐） ~ -7- ---------„---裝------訂.---^----(泉 (請先閱讀背面之注意事項4填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（5 ) 一些〇顯然，有許多及其他之配置可迅即由業界技術熟練人員設計出而不背離本發明之範疇〇 ---------„---裝-------訂----^----(泉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims

經濟部中央橾準局属工消費合作社印装 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 .一種製作金溷化基質（21)之方法（1〇)，係以下列各步驟爲其特徵：提供（11) 一基質（21); 沉稹（12) —金屬層（22)於該基質U1)上；沉積（12)—較薄之有機介電材料層（23)於該金藺層 (22)上；將該較薄之有機介電材料層（23)部份固化（14); 將該部份經固化之較薄有機介電材料層（23)圖案化 (15)；通過已圖案化之有機介電材料層（23)蝕刻（16)底下之金屬層（22)以留下位於底下已圖案化金屬層（22)上方之較薄有機介電材料層（23); 以一較厚之有機介電材料層（24)將已蝕刻之有機介電材料層（23)及底下之金觴層（22)被覆至所需之厚度；以及使已蝕刻之有機介電材料層（23)及該較厚之有機介電材料層（24)同時完全固化（18)，以使該有機介電材料薄層（23)依順於底下之已圖案化金屬層（22 )〇 2. 如申請專利範圍第1項之方法（10)，其中將一金屬層（22)沉積於基質（21)上之步驟之特徵爲於基質（21)上沉積一鋁層〇 3. 如申請專利範圍第1項之方法（10)，其中沉積一較薄之有機介電材料層（23)之步驟之特徵爲將該有機介電材料層（23)沉積成約一微米之厚度〇本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS > Μ規格.（210X297公在) ~ ' -----IΚ---裝------訂丨丨-----^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ABCD 經濟部中央梂準局貞工消费合作社印裝々、申請專利範圍 4. 如申請專利範圍第1項之方法（10)，其中將部份固化之較薄有機介電材料層（23)圖案化之步驟係以使用光石印程序將層（23)圖案化之步驟爲其特徵〇 5. 如申請專利範圍第1項之方法（10)，其中將部份固化之較薄有機介電材料層（23)圖案化之步驟係以使用準分子雷射直接切除程序將層（23)圖案化之步驟爲其特徵〇 6. 如申請專利範圍第1項之方法（10)，其中通過已圖案化之有機介電材料層（23)蝕刻底下之金屬層（22)之步驟係以使用濕蝕刻程序爲其特徵〇. 7. 如申請專利範圍第6項之方法（10)，其中通過已圖案化之有機介電材料層（23)蝕刻底下之金屬層（22)之步驟將該有機介電材料薄層（23)下切。 8 .如申請專利範圍第1項之方法（1 0 )，其中通過已圖案化之有機介電材料層（23)蝕刻底下之金屬層（22)之步驟係以使用反應離子蝕刻程序爲其特徵。 9.如申請專利範圍第1項之方法（10)，其中該較厚有機介電材料層（24)之所需厚度約爲9-10微米。 10.如申請專利範圍第6項之方法（10)，其中將該較薄之有機介電材料層（23)部份固化之步驟（14)係以約250 *C 之溫度加熱該材料（23)約達0.5小時爲其特徵〇本紙張尺度逋用中國國象標準（CNS ) A4規格（210X291 兮 — I I 裝 n 訂 -1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)