| 主权项 |
1.一种利用无电镀技术在具有催化表面的矽化钯材料上制造金属导线之方法,至少包含下列步骤:a.提供一半导体基材结构;b.在上述的半导体基材结构上制作一扩散障碍层;c.在上述的扩散障碍层上形成一附着层,此附着层可以是复晶矽层;d.利用溅镀法沉积钯金属层于上述的附着层上;e.将上述的钯金属层进行热处理以形成矽化钯(PdSix)层;f.将上述的矽化钯金属层图案化,使矽化钯金属层具有金属连接导线的图案;g.以上述的矽化钯金属层作为遮蔽罩,利用乾蚀刻方法蚀刻扩散障碍层,使扩散障碍层也有连接导线的形状;h.利用无电镀技术具有选择性沉积的特性,将金属沉积于上述的矽化钯金属层之上,此金属层材料系选自镍、铜以及钯所组成的族群中的元素,此无电镀沉积过程不需要活化步骤,即可进行。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中的步骤h进一步的包括:可以选择性的沉积铜金属层于矽化钯层之上,此铜金属的厚度可以为800至900nm之间,且其无电镀铜溶液至少包含:硫酸铜(copper sulphate):浓度5.8-6.2 g/L,柠檬酸钠(Sodium citrate):浓度14.5-15.5 g/L,硫酸镍(nickel sulphate):浓度0.45-0.55 g/L,以及次磷酸钠(sodiumhypophosphite):浓度10.2-11.0 g/L。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中的步骤h进一步的包括:可以选择性的沉积镍金属层于矽化钯层之上,此镍金属的厚度为180至220nm之间,且其无电镀镍溶液至少包含:氯化镍(nickel chloride):浓度28-32 g/L,次磷酸钠(sodiumhypophosphite):浓度7-8 g/L,柠檬酸钠(sodium citrate):浓度70-75 g/L,氯化铵(ammonium chloride):浓度45-50 g/L,酸硷値(pH)为9.1-9.3 ,沉积温度为70-75℃。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中的步骤h进一步的包括:可以选择性的沉积钯金属层于矽化钯层之上,且其无电镀钯溶液至少包含:氯化钯(PdCl2):浓度3.6-4.4 g/L,次磷酸钠(NaH2PO2.H2O):浓度10.5-21 g/L,氢氧化钠(NaOH):浓度10-20 ml/L,酸硷値(pH)为8-10,沉积温度为40-50℃之间。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中利用热处理方式制作上述的矽化钯金属层,热处理温度为230-270℃,热处理时间为20-40分钟左右,此热处理过程可以在大气或氮气氛中进行。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述的扩散障碍层材料系选自钛化钨、氮化钛、氮化钼、氮化钨以及氮化钽所组成的族群。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述的钯金属导线层的厚度为800至1000nm左右。8.一种利用无电镀技术在具有催化性的矽化钯金属层上制造金属导线的方法,至少包含下列步骤:a.提供一半导体基材结构;b.在上述的半导体基材结构上制作一扩散障碍层;b-1.上述的扩散障碍层材料系选自钛化钨、氮化钛、氮化钼、氮化钨以及氮化钽所组成的族群;c.制作一附着层于上述的扩散障碍层上,此附着层可以是复晶矽层;d.利用溅镀法沉积钯金属层于上述的附着层上;e.对上述的钯金属层进行热处理以形成矽化钯层;e-1.形成上述的矽化钯层之热处理系以温度为230-270℃,处理时间为20-40分钟左右来进行,热处理的环境可以为大气或氮气中进行;f.将上述的矽化钯金属层图案化,使上述的矽化钯金属层具有金属连接导线的图案;g.以上述的矽化钯金属层作为遮蔽罩,利用乾蚀刻方法蚀刻上述的扩散障碍层,使上述的扩散障碍层也有连接导线的形状;h.利用无电镀技术具有选择性沉积的特性,将金属沉积于上述的矽化钯金属层之上,上述的金属层材料系选自镍、铜以及钯所组成的群组之元素,此无电镀沉积过程不需要活化步骤,即可进行。9.如申请专利范围第8项所述的方法,其中的步骤h进一步的包括:可以选择性的沉积铜金属层于矽化钯层之上,此铜金属的厚度可以为800至900nm之间,其无电镀铜溶液至少包含:硫酸铜(copper sulphate):浓度5.8-6.2 g/L,柠檬酸钠(Sodium citrate):浓度14.5-15.5 g/L,硫酸镍(nickel sulphate):浓度0.45-0.55 g/L,以及次磷酸钠(sodiumhypophosphite):浓度10.2-11.0 g/L。10.如申请专利范围第8项所述的方法,其中的步骤h进一步的包括:可以选择性的沉积镍金属层于矽化钯层之上,此镍金属的厚度可以为180至220nm之间,其无电镀镍溶液至少包含:氯化镍(nickel chloride):浓度28-32 g/L,次磷酸钠(sodium hypophosphite):浓度7-8 g/L,柠檬酸钠(sodium citrate):浓度70-75 g/L,氯化铵(ammonium chloride):浓度45-50 g/L,酸硷値(pH)为9.1-9.3,沉积温度为70-75℃。11.如申请专利范围第8项所述的方法,其中的步骤h进一步的包括:可以选择性的沉积钯金属层于矽化钯层之上,其无电镀钯溶液至少包含:氯化钯(PdCl2):浓度3.6-4.4 g/L,次磷酸钠(NaH2PO2.H2O):浓度10.5-21 g/L,氢氧化钠(NaOH):浓度10-20ml/L,酸硷値(pH)为8-10,沉积温度为40-50℃之间。12.一种利用无电镀技术于附着层上沉积铜或镍的方法,此附着层材料包括复晶矽、铝或钛,至少包含下列步骤:a.提供一半导体基材;b.沉积一扩散障碍层于上述的半导体基材上;b-1.上述的扩散障碍层材料系选自钛化钨、氮化钛、氮化钼、氮化钨以及氮化钽所组成的群组;c.沉积附着层于上述的扩散障碍层之上,此附着层材料系选自复晶矽、铝以及钛所组成的群组;d.利用微影技术于上述的附着层上制作出金属导线的形状;e.在没有被光阻覆盖的上述附着层施以酸硷洗,以及活化步骤;f.利用无电镀法可以选择性的沉积于上述的附着层上,此金属材料系选自了铜、镍以及钯所组成的群组;g.将上述附着层表面的光阻去除;而且h.利用乾蚀刻方式将未被导线金属覆盖的上述附着层,及上述扩散障碍层蚀刻乾净,以形成金属导线结构。13.如申请专利范围第12项所述的方法,其中上述的附着层材料可以是复晶矽,而复晶矽的前处理包括:先以氢氟酸(HF)清洗,然后再以含有钯离子的活化液活化复晶矽表面,此活化液的成份至少包含:氯化钯(PdCl2):浓度0.1-0.2 g/L,氢氟酸(HF):浓度200-300 g/L,以及醋酸(CH3COOH):浓度450-500 g/L。14.如申请专利范围第12项所述的方法,其中上述的附着层材料可以是铝,而铝的前处理包括:先以氢氧化钠(NaOH)硷洗,再用含有钯离子的活化液活化铝表面,此活化液成份至少包含:氯化钯(PdCl2):浓度0.1-0.2 g/L,氢氟酸(HF):浓度200-300 g/L,以及醋酸(CH3COOH):浓度450-500 g/L。15.如申请专利范围第12项所述的方法,其中上述的附着层材料可以是铝,而铝的前处理包括:先以氢氧化钠(NaOH)硷洗,再用锌置换的方式活化铝表面,此锌置换液成份为氢氧化钠(NaOH):浓度110-130g/L,氧化锌(ZnO):浓度8-12 g/L,酒石酸钾钠(C4H4KNaO6.4H2O):浓度45-55 g/L,硝酸钠(NaNO3):浓度0.9-1.1 g/L。16.如申请专利范围第12项所述的方法,其中上述的附着层材料可以是铝,而铝的前处理包括:先以氢氟酸(HF)酸洗,再用锌置换的方式活化铝表面,此锌置换液成份为氢氧化钠(NaOH):浓度110-130 g/L,氧化锌(ZnO):浓度8-12 g/L,酒石酸钾钠(C4H4KNaO6.4H2O):浓度45-55 g/L,硝酸钠(NaNO3):浓度0.9-1.1 g/L。17.一种利用无电镀技术在附着层上沉积铜或镍的方法,此附合层材料包括复晶矽、铝或钛,至少包含下列步骤:a.提供一半导体基材;b.沉积一扩散障碍层于上述的半导体基材上;b-1.上述的扩散障碍层材料系选自钛化钨、氮化钛、氮化钼、氮化钨以及氮化钽所组成的群组;c.沉积一附着层于上述的扩散障碍层上,此附着层材料系选自复晶矽、铝以及钛所组成的群组;d.利用微影技术于上述的附着层上制作出金属导线的形状;e.在没有被光阻覆盖的上述附着层施以酸硷洗,以及活化步骤;f.利用无电镀技术选择性的沉积金属于上述的附着层上;f-1.此无电镀镍溶液为硫酸镍(nickel sulphate):浓度25-35 g/L,次磷酸钠(sodium hypophosphite):浓度7.5-10 g/L,氯化铵(ammonium chloride):浓度6-10 g/L,乙二胺(Ethylenediamine):浓度50-70 g/L,沉积温度70-75℃,酸硷値(pH)为9.8-10.2,且此镀层含量为95-97wt%的镍,3-5 wt%的磷;g.将上述附着层表面的光阻去除;而且h.利用乾蚀刻方式将未被导线金属覆盖的上述附着层,以及上述扩散障碍层蚀刻乾净,以形成金属导线结构。18.一种利用无电镀作为附着层材料沉积于扩散障碍层之上的方法,至少包含下列步骤:a.提供一半导体基材;b.沉积一铝金属层于上述的半导体基材上;c.沉积扩散障碍层于上述的铝金属上,此扩散障碍层材料系选自钛化钨、氮化钛、氮化钼、氮化钨以及氮化钽所组成的群组;d.研磨上述的扩散障碍层表面,以使上述扩散障碍层表面粗化;e.制作金属导线图形于上述的铝金属层及上述的扩散障碍层上;f.使用HF溶液酸洗上述扩散障碍层的表面;g.利用活化液将上述扩散障碍层表面活化;h.利用无电镀方式沉积金属于上述的扩散障碍层材料上,此金属层材料系选自铜、镍以及钯所组成的群组,而且i.制作焊锡隆点于上述无电镀金属层之上,此焊锡隆点材料可以是铅锡合金。19.如申请专利范围第18项所述的方法,其中的粗化扩散障碍层材料的方法是利用含有3m的氧化铝粉研磨液研磨,研磨机转速为270至300 rpm。20.如申请专利范围第18项所述的方法,其中的焊锡隆点的高度为25至50m。21.如申请专利范围第18项所述的方法,其中利用含有钯离子的活化液活化上述的扩散障碍层,此活化液的成份至少包含:氯化钯(PdCl2):0.1-0.2 g/L,氢氟酸(HF):浓度200-300 g/L,以及醋酸(CH3COOH):浓度450-500 g/L。22.如申请专利范围第18项所述的方法,其中的步骤h进一步的包括:上述的无电镀铜厚度为800至900nm间,且其无电镀铜溶液至少包含:硫酸铜(copper sulphate):浓度5.8-6.2 g/L;柠檬酸钠(sodium citrate):浓度14.5-15.5 g/L,硫酸镍(nickel sulphate):浓度0.45-0.55 g/L,以及次磷酸钠(sodium hypophosphite):浓度10.2-11.0g/L。23.如申请专利范围第18项所述的方法,其中的步骤h,进一步的包括:所述的无电镀镍厚度为800至900nm间,且其无电镀铜溶液至少包含:氯化镍(nickel chloride):浓度28-32g/L,次磷酸钠(sodium hypophosphite):浓度7-8g/L,柠檬酸钠(sodium citrate):浓度70-75 g/L,氯化铵(ammonium chloride)45-50 g/L,酸硷値(pH)为9.1-9.3,且沉积温度为70-75℃之间。24.如申请专利范围第18项所述的方法,其中的步骤h,进一步的包括:所述的无电镀钯厚度为800至900nm间,且其无电镀钯溶液至少包含:氯化钯(PdCl2):浓度3.6-4.4 g/L,次磷酸钠(Na2H2PO2.H2O):浓度10.5-21 g/L,氢氧化钠(NaOH):浓度10-20ml/L,酸硷値(pH)为8-10,且沉积温度为40-50℃之间。25.一种利用无电镀作为附着层材料沉积于扩散障碍层之上的方法,至少包含下列步骤:a.提供一半导体基材;b.沉积一铝金属层于上述的半导体基材上;c.沉积一扩散障碍层于上述的铝金属上,此扩散障碍层材料系迳自钛化钨、氮化钛、氮化钼、氮化钨以及氮化钽所组成的群组;d.研磨上述的扩散障碍层表面,以使上述扩散障碍层表面粗化;e.制作金属导线图形于上述铝金属层及上述扩散障碍层之上;f.使用氢氟酸(HF)溶液酸洗上述的扩散障碍层表面;g.利用含有钯离子的活化液活化上述的扩散障碍层表面,此活化液成份至少包含:氯化钯(PdCl2):浓度0.1-0.2 g/L,氢氟酸(HF):浓度200-300 g/L,醋酸(CH3COOH):浓度450-500 g/L;h.利用无电镀方式沉积金属于上述的扩散障碍层材料上,此金属层材料可以是铜、镍或钯;h-1.其无电镀铜溶液至少包含:硫酸铜(copper sulphate):浓度5.8-6.2 g/L;柠檬酸钠(sodium citrate):浓度14.5-15.5g/L,硫酸镍(nickel sulphate):浓度0.45-0.55 g/L,以及次磷酸钠(sodium hypophosphite):浓度10.2-11.0 g/L。i.制作焊锡隆点于上述无电镀金属层上,此焊锡隆点材料可以是铅锡合金。26.如申请专利范围第25项所述的方法,其中利用含有0.3m的氧化铝粉研磨液研磨,研磨机转速为270至300 rpm。27.如申请专利范围第25项所述的方法,其中焊锡隆点的高度为25至50m。图式简单说明:图1F是本发明案中所提出的第一种于积体电路上制作金属导线的制程的流程图。图1A至图1E是本发明案中所提出第一种利用无电镀技术于积体电路上制作金属导线的横截面图。图2E是本发明案中所提出的第二种于积体电路上制作金属导线的制程的流程图。图2A至图2D是本发明案中所提出第二种利用无电镀技术于积体电路上制作金属导线的横截面图。图2F是解释本发明案中所提出第一种和第二种利用无电镀沉积技术制作的金属导线的上视图。图3F是本发明案中所提出利用无电镀沉积技术于积体电路上制作焊锡隆点的流程图。图3A至图3E是解释本发明案中使用无电镀技术于积体电路上制作焊锡隆点的横截面图。 |
