[发明专利]在衬底上实现选择性区域电镀的方法

说明书

技术领域

本发明所公开的实施例总体上涉及微电子器件中的特征形成，并且尤其涉及用于这种器件中的嵌入式特征金属化的选择性区域电镀。

背景技术

微电子器件的生成通常需要在衬底的构建层中形成迹线或其它特征。使用激光烧蚀以形成这种特征的激光投影构图(LPP)是一种有利于微电子应用的构图技术。也可以使用各种其它构图技术。在烧蚀或以其它方式形成沟槽和通孔后，必须使用诸如铜的导电材料来填充这些沟槽和通孔，以在衬底中生成导电互连。

附图说明

通过阅读结合附图中的图给出的以下详细说明，能够更好地理解所公开的实施例，在附图中：

图1是示出了根据本发明的一个实施例的在衬底上实现选择性区域电镀的方法的流程图；以及

图2-8是在根据本发明的第一实施例的制造工艺中的各特定点处工件的一部分的截面图。

为了示例的简单和清楚，附图示出了结构的一般形式，并且公知特征和技术的细节可以被省略以避免造成对本发明所述实施例的不必要的混淆。此外，附图中的元件无需按比例绘制。例如，可以相对于其它元件夸大了图中一些元件的尺寸以有助于改善对本发明的实施例的理解。在不同的图中采用相同的附图标记来表示相同的元件，同时类似的附图标记可以，但不是必须表示类似的元件。

如有需要，说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等等用来在类似的元件之间进行区分，且无需用来描述特定的顺序或时间顺序。应该理解的是在适当的条件下所使用的术语是可以互换的，使得在这里描述的本发明的实施例例如能够以在此描述的那些或其它方式的顺序进行操作。类似地，如果在此描述的方法包括一系列步骤，在此描述的这种步骤的顺序并不必然是可以执行这些步骤的唯一顺序，且可以省略所述步骤的某些和/或可以将没有在此描述的几个其它步骤添加到所述方法。此外，术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们的任意变型旨在覆盖非排他式的包含，使得包括一系列要素的工艺、方法、条款、或装置无需限定到那些要素，而是可以包括未具体列出的其它要素或本身固有的那些工艺、方法、条款、或装置。

如有需要，说明书和权利要求书中的术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等等用于描述的目的，且无需用于描述永久的相对位置。应该理解的是在适当的条件下所使用的术语是可以互换的，使得在此描述的本发明的实施例例如能够以在此描述的那些或其它的之外的其它取向来实施。在此使用的术语“耦合”被定义成以导电或非导电的方式直接或间接地连接。在此被描述为彼此“相邻的”对象可以是物理上彼此相互接触，或彼此邻近，或彼此位于相同的区域或范围，可以酌情根据使用短语的上下文来确定。在这里出现的短语“在一个实施例中”无需都指的是同一实施例。

具体实施方式

在本发明的一个实施例中，在衬底上实现选择性区域电镀的方法包括在衬底上形成第一导电层，利用抗化学镀层覆盖导电层，对衬底进行构图以在此形成延伸通过所述抗化学镀层和所述第一导电层的特征，形成邻近且电连接至所述第一导电层的第二导电层，在所述第二导电层上形成第三导电层，以及去除所述抗化学镀层和所述第一导电层。如下所述，例如可以是聚合物或者陶瓷材料的所述抗化学镀层是不导电的且防止化学金属电镀。

采用结合化学镀和电解电镀工艺的标准大马士革技术来填充沟槽和通孔要求一定程度地过度电镀电介质表面，以确保是够填充衬底上的迹线和通孔。然后必须从衬底上去除所述过度电镀的导电材料以将所述迹线和通孔彼此电隔离。可以使用化学机械研磨(CMP)来去除所述过度电镀的材料，在硅管芯制造工艺中化学机械研磨(CMP)是用于去除过度电镀的铜的标准工艺。然而，由于制造几何形状和差的结构硬度和尺度稳定性，用于衬底制造的CMP的使用是技术上的一个挑战。此外，CMP和其它的后电镀金属去除工艺趋于在衬底面板尺寸上产生非均匀金属厚度，由于过度的或不足的电镀金属去除通常导致电子断路/短路产率损失，并且可能导致电介质层的划伤以及引起可靠性问题的其它问题。处理这些和其它问题通常使得用于制造有机衬底的CMP成本高得惊人。与CMP相比，诸如机械研磨或抛光(单独或结合化学蚀刻)的替代平滑技术更大程度地受上述问题的困扰。

如下所述的本发明的实施例，使用选择性区域电镀来实现衬底金属化，而不存在CMP(或已有替代技术)产生的可靠性问题。所公开的方法容易实现且为衬底金属化提供了一种与CMP(或已有替代技术)相比较低成本的方式，其中在衬底制造厂CMP需要大量基础投资。