[發(fā)明專利]具有鍍通結(jié)構(gòu)的裝置及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710167241.5
• 申請日: 2007-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN101150087A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王維中;鄭博仁;楊學(xué)安;陳佩君
• 申請（專利權(quán)）人: 日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L21/60;H01L23/522;H01L23/485
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 翟羽;田興中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種鍍通結(jié)構(gòu)，更特別有關(guān)于一種具有鍍通結(jié)構(gòu)的裝置及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體裝置的幾何外形越來越小，其主動(dòng)表面上的組件尺寸亦隨之變小。例如，半導(dǎo)體裝置的被動(dòng)組件(電容)是由兩層金屬層與鍍通孔所構(gòu)成。為了使電容體積變小，則該金屬層的面積需減小，且該鍍通孔需具有高深寬比。在現(xiàn)有具有鍍通孔(via)的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，通常是利用感旋光性苯環(huán)丁烯(Benzocyclobutene；BCB)作為低介電材料層。然而，當(dāng)感旋光性BCB以曝光顯影制程制造小尺寸鍍通孔時(shí)，該鍍通孔的尺寸會(huì)受限于感旋光性BCB為負(fù)型顯影的高分子材料的特性。

參考圖1，其顯示一種現(xiàn)有半導(dǎo)體裝置10。該半導(dǎo)體裝置10包含一硅基材12、若干條金屬線路16及一感旋光性BCB的低介電材料層30。該硅基材12設(shè)有若干個(gè)接墊15，用以電性連接至主動(dòng)表面的集成電路(IC)(圖未示)。該金屬線路16配置于該硅基材12上，并電性連接至該接墊15。該感旋光性BCB的介電材料層30是通過一曝光顯影制程而被圖案化，用以定義貫穿孔20。金屬材料22形成于該貫穿孔20中，以完成一鍍通孔24，其位于該金屬線路16上。由于該感旋光性BCB為負(fù)型顯影的高分子材料，當(dāng)曝光顯影制程時(shí)該感旋光性BCB的介電材料層30所定義出的貫穿孔20，其分辨率并不佳，孔徑形狀為下小上大，因此無法形成出微小尺寸的鍍通孔24。通常地，以厚度t1為5μm的感旋光性BCB，只能形成出貫穿孔20的孔徑d1為30μm，因此該鍍通孔24的深寬比(深度D1/寬度W1的比值)只能受限小于0.167。又，以曝光顯影制程制造微小鍍通孔24于該感旋光性BCB的介電材料層30中，容易將BCB殘留于鍍通孔24中，不易清除，如此容易造成后段制程的制造與電性問題。

美國專利公開第20040077174號(hào)，標(biāo)題為“高深寬比的鍍通孔的制造方法(Method?for?forming?a?high?aspect?ratio?via)”，揭示一種鍍通孔的制造方法。雖然該專利揭示高深寬比的鍍通孔的制造方法，但是該專利并未揭示利用正型顯影的光阻層，以完成鍍通孔，而且該鍍通孔位于低介電材料內(nèi)，并具有一大于0.167的高深寬比的方法。

因此，便有需要提供一種能夠解決前述的缺點(diǎn)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一目的在于提供一種位于低介電材料中具有高深寬比鍍通結(jié)構(gòu)的裝置的制造方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有高深寬比鍍通結(jié)構(gòu)的裝置，該鍍通結(jié)構(gòu)位于低介電材料中，且該低介電材料可為非感旋光性高分子材料所制。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種具有鍍通結(jié)構(gòu)的裝置的制造方法包含：提供一基材；形成一種子金屬層于該基材上；形成一圖案化金屬線路層于該種子金屬層上；形成一正型顯影的光阻層于該圖案化金屬線路層及該種子金屬層上；圖案化該光阻層，用以定義至少一貫穿孔曝露出部份該圖案化金屬線路層，其中該貫穿孔具有一預(yù)定深寬比；電鍍一金屬材料于該貫穿孔中，以形成一金屬柱，其中該金屬柱具有一頂面；移除該光阻層；蝕刻掉部分該種子金屬層，使該圖案化金屬線路層的線路彼此電性隔離；以及形成一介電材料層于該基材上，并包覆該圖案化金屬線路層及部分該金屬柱，并裸露出該金屬柱的頂面。該金屬柱為鍍通結(jié)構(gòu)，其深寬比介于0.167與2之間。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明一種具有鍍通結(jié)構(gòu)的裝置，其包括：一基材；一種子金屬層，配置于該基材上；一金屬線路層，配置于該種子金屬層上；一金屬柱，配置于該金屬線路層上，并具有一頂面；以及一介電材料層，用以包覆該金屬線路層及部分該金屬柱，并裸露出該金屬柱的頂面，其中該金屬柱的深寬比介于0.167與2之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用正型顯影的光阻層，先完成鍍通結(jié)構(gòu)，然后再以低介電材料包封該鍍通結(jié)構(gòu)位于其內(nèi)，如此使該鍍通結(jié)構(gòu)具有一高深寬比。再者，低介電材料不需限定為感旋光性高分子材料所制，亦可為非感旋光性高分子材料所制。另外，本發(fā)明利用干蝕刻步驟將多余的介電材料自該鍍通結(jié)構(gòu)上移除，如此可避免后段制程的制造與電性問題。本發(fā)明的位于低介電材料內(nèi)的高深寬比鍍通結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于半導(dǎo)體裝置的被動(dòng)組件(電容)或線路重布層(Redistribution?Layer；RDL)。

附圖說明

圖1為先前技術(shù)的具有鍍通結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置的剖面示意圖。

圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的具有鍍通結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的裝置的制造方法的流程圖。

圖3至圖9為本發(fā)明的該第一實(shí)施例的具有鍍通結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的裝置的制造方法的剖面示意圖。