[发明专利]制造III-V族半导体装置的互连件的方法及III-V族半导体装置

权利要求书

1.一种制造III-V族半导体装置的互连件的方法，其特征在于，包含下列步骤：

a)将具有第一厚度的正型光致抗蚀剂层施用于该III-V族半导体装置的导性零件上；

b)将具有第二厚度的图像反转型光致抗蚀剂层施用于该正型光致抗蚀剂层上；

c)使该图像反转型光致抗蚀剂层及该正型光致抗蚀剂层接受图案式曝光，以使该图像反转型光致抗蚀剂层及该正型光致抗蚀剂层的每一者形成呈可显影型式的第一部分及呈不可显影型式的第二部分，且该图像反转型光致抗蚀剂层的该第一部分及该第二部分分别重叠于该正型光致抗蚀剂层的该第一部分及该第二部分上；

d)使该图像反转型光致抗蚀剂层接受图像反转烘烤，以使该图像反转型光致抗蚀剂层的该第一部分及该第二部分从可显影型式及不可显影型式转换成不可显影型式及可显影型式；

e)使该图像反转型光致抗蚀剂层及该正型光致抗蚀剂层接受全曝光，以使该正型光致抗蚀剂层的该第二部分从该不可显影型式转换成该可显影型式；

f)使该图像反转型光致抗蚀剂层及该正型光致抗蚀剂层接受显影，而自该图像反转型光致抗蚀剂层该第二部分向下移除至该III-V族半导体装置的导性零件露出而形成开口，其中，该图像反转型光致抗蚀剂层及该正型光致抗蚀剂层共同形成下切侧壁，该下切侧壁围成该开口，而令该开口具有自该图像反转型光致抗蚀剂层向下渐增的径宽；

g)将扩散障壁层经由该开口沉积于该III-V族半导体装置的该导性零件上；以及

h)将铜层经由该开口沉积于该扩散障壁层上形成该互连件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含实施于步骤h)后的步骤i)，该步骤i)用于移除该图像反转型光致抗蚀剂层及该正型光致抗蚀剂层。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤a)是通过将正型光致抗蚀剂以从500rpm至4500rpm的旋转速度旋涂于该III-V族半导体装置的该导性零件上持续从5秒至60秒的一段时间而实施。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤b)是通过将图像反转型光致抗蚀剂以从500rpm至6000rpm的旋转速度旋涂于该正型光致抗蚀剂层上持续从5秒至60秒的一段时间而实施。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二厚度小于该第一厚度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一厚度介于2μm至12μm，且该第二厚度介于1.14μm至2.3μm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤c)中的该图案式曝光是通过使该图像反转型光致抗蚀剂层及该正型光致抗蚀剂层曝置于通过光罩的具有范围从365nm至436nm的波长的辐射，持续照射从0.3秒至2秒的一段时间而实施。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤d)中的该图像反转烘烤是于范围从100℃至120℃的烘烤温度持续范围从90秒至150秒的一段时间而实施。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤e)中的该全曝光是通过使该图像反转型光致抗蚀剂层及该正型光致抗蚀剂层曝置于具有范围从365nm至436nm的波长的辐射，持续照射5秒至15秒的一段时间而实施。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤f)中的该显影是通过于搅拌下的显影剂中持续从1.5分钟至5分钟的一段时间而实施。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤g)包含下列子步骤：

g1)将范围从10nm至50nm的厚度的第一钛层喷溅沉积于该III-V族半导体装置的该导性零件上；

g2)将范围从30nm至60nm的厚度的氮化钨层喷溅沉积于该第一钛层上；以及

g3)将范围从10nm至50nm的厚度的第二钛层喷溅沉积于该氮化钨层上。