[发明专利]图案化金属层的方法以及利用其的半导体器件制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种图案化金属层的方法，且特别是有关于一种在金属氧化物层上图案化金属层的方法。

背景技术

蚀刻技术广泛地被应用在半导体工艺、微机电、显示器以及其它电子装置的制造过程中。传统上，蚀刻技术可大致分为湿式蚀刻以及干式蚀刻。针对不同的材料及特征尺寸，制造者选择不同的蚀刻方式。

湿式蚀刻主要是利用化学反应原理，使用化学蚀刻液与所欲蚀刻的层别进行反应，而将其溶解。因此，湿式蚀刻具有低工艺成本的优势。但是，湿式蚀刻的本质为等方向性蚀刻，导致其尚难应用在具有大的高宽比(aspect ratio)的结构中。此外，在湿式蚀刻中，所欲蚀刻的层别与相邻的其它层别之间必须具有不同的化学性质，否则蚀刻液在进行蚀刻时，便会损害其它的层别或结构。

干式蚀刻通常是利用粒子或离子轰击的原理，常用的干式蚀刻包括等离子蚀刻及反应性离子蚀刻等。干式蚀刻可以完成大高宽比(aspect ratio)的蚀刻结构，因此常被应用在半导体工艺中。例如，在介电层中形成通孔通常使用干式蚀刻。但是，为了得到较佳的蚀刻轮廓以及蚀刻均匀性，在所欲蚀刻层别的下方必须存在有蚀刻停止层，否则其蚀刻轮廓以及蚀刻均匀性并不理想。

在某些结构中，无法使用上述已知的蚀刻技术。例如，在金属层的下方存有具有半导体性质的一金属氧化物层的结构中，若欲利用传统的蚀刻技术对金属层进行蚀刻，便很难达成目的。详言之，因金属层与其下的金属氧化物层的化学性质接近，若使用湿式蚀刻法来进行金属层的蚀刻，在接近蚀刻终点时，蚀刻液会一并损害其下方的金属氧化物层。因此，常造成最终所形成的半导体器件的电性表现不佳。反之，若使用干式蚀刻，也有类似的问题。

有鉴于此，目前仍亟需一种可以克服上述问题的崭新的蚀刻方法，以图案化金属层。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种图案化金属层的方法，以能突破以知技术的干式蚀刻法及湿式蚀刻法的限制。

根据本发明的一实施方式，此图案化金属层的方法包含以下步骤。提供一基材，此基材表面具有一金属层。在金属层上形成一导电高分子图案层，此金属层的一部分由导电高分子图案层露出。将形成有导电高分子图案层的基材置入一电解槽中，让露出的金属层接触电解槽中的电解液，电解槽的阳极电性连接导电高分子图案层，电解槽的阴极接触电解液。随后，提供一电位差于电解槽的阳极与该极间，以进行一氧化还原反应，让露出部分的金属层溶解于电解液中。

根据本发明一实施例，上述的方法更包含以下步骤：于提供电位差后，移除基材上的导电高分子图案层。

根据本发明一实施例，上述的金属层包含钼、铬、镍、铝、钕或上述的组合。

根据本发明一实施例，上述的形成导电高分子图案层的步骤包含：形成一感旋光性导电高分子层于该金属层上；以及对该感旋光性导电高分子层进行曝光显影，以形成该导电高分子图案层。

根据本发明一实施例，上述的形成该导电高分子图案层的方法包含网板印刷法。

根据本发明一实施例，上述的电解液包含至少一硫酸、盐酸、磷酸或氢氟酸。

根据本发明一实施例，上述的电位差为约5伏特至约30伏特。

本发明的另一目的在于提供一种在金属氧化物层上图案化金属层的方法，以能确保金属氧化物层原有的物理及化学性质。

根据本发明的一实施方式，上述的在图案化金属层的方法包含以下步骤。提供一基材，此基材表面具有一金属氧化物层。形成一金属层覆盖金属氧化物层。在金属层上形成一导电高分子图案层，其中金属层的一部分由导电高分子图案层露出。将形成有导电高分子图案层的基材置入一电解槽中，让露出部分的金属层接触电解槽的电解液，电解槽的阳极电性连接导电高分子图案层，电解槽的阴极接触电解液。在电解槽的阳极与阴极间提供一电位差，以进行一氧化还原反应，让露出部分的金属层溶解于电解液中，并暴露出金属氧化物层。

根据本发明一实施例，上述的金属氧化物层包含氧化铟、氧化镓、氧化锌、氧化铟镓、氧化锌镓、氧化铟锌或上述的组合。

本发明的又一目的在于提供一种半导体器件的制造方法，以能改善半导体器件的电性表现。