发明名称 晶片互连及封装沈积方法与结构
摘要 本发明系有关于一种能以更有效及省时的方式,来提供在一基材的凹穴中淀积一导电材料之方法,俾造成高性能的晶体相连及封装者。其系藉在一基材顶面上选择性地除去部份的晶种层,并于该基材的凹穴中淀积一导电材料而来达成,其中有部份的晶种层会被留在该等凹穴内。另种方法包括在该基材顶面上形成一氧化物层,以使该导电材料可被淀积在凹穴内,而不会生成于该基材的顶面上。本发明亦揭露可形成多层相连及其对应结构的方法等。
申请公布号 TW464928 申请公布日期 2001.11.21
申请号 TW089119072 申请日期 2000.09.16
申请人 努突尔股份有限公司 发明人 塞普莱恩E 乌索;哈马洋 达里;布伦特 巴索尔
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种可在其设有一阻隔层与一晶种层之基材的凹穴中淀积一导电材料的方法;该方法包含下列步骤:利用一垫式材料由该基材顶面上除去特定部份的晶种层,而避免由该基材的凹穴中除去其它部份的晶种层;在除去特定部份的晶种层之后,曝现在该基材顶面上的部份阻隔层;及在该基材凹穴中的晶种层上淀积该导电材料。2.如申请专利范围第1项之方法,其中由该基材顶面除去特定部份晶种层的步骤乃包含利用具有研磨颗粒之垫式材料来磨光该晶种层的特定部份之步骤。3.如申请专利范围第2项之方法,其中该磨光步骤乃包含用50至2000转/分的速率以圆形方向旋转该垫式材料或基材约2至60秒钟。4.如申请专利范围第2项之方法,其中该磨光步骤乃包含用100至1200转/分的速率以圆形方向旋转该垫式材料或基材约5至25秒钟。5.如申请专利范围第2项之方法,其中该磨光步骤乃包含以0.05至5磅/平方寸的压力来使该垫式材料接触该基材顶面上的晶种层之特定部份。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该基材乃包含一介电层。7.如申请专利范围第6项之方法,其中该介电层乃包含一二氧化矽层。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该导电材料乃包含以下之一者:铜、铝、铁、铬、铟、锡、铅锡合金、非铅的可焊合金、银、锌、镉、钛、钨、钼、钌,及其化合物。9.一种可在其上设有一阻隔层与一晶种层之基材的凹穴中淀积一导电材料的方法;该方法包含下列步骤:(1)利用一垫式材料由该基材顶面选择性地除去部份的晶种层,并同时地在该基材的凹穴中施设一第一等电材料;(2)于选择性地除去部份晶种层之后,曝现在该基材顶面上的部份阻隔层;及(3)在该基材的凹穴中淀积一第二导电材料。10.如申请专利范围第9项之方法,其中步骤(1)更包含以下步骤:利用一固设着该垫式材料之阳极来磨光部份的晶种层;及在该阳极与基材之间施予一第一电流密度,而使该第一导电材料能由该垫式材料流至基材的凹穴中。11.如申请专利范围第10项之方法,其中该步骤(3)更包含在该阳极与基材之间施予一第二电流密度,而使该第二导电材料能由该垫式材料流至基材的凹穴中。12.如申请专利范围第11项之方法,其中该第一电流密度系为0.05至10mA/cm2。13.如申请专利范围第11项之方法,其中该第一导电材料系以0.1至5加仑/分的速率流动。14.如申请专利范围第11项之方法,其中该第二电流密度系为5至250mA/cm2。15.如申请专利范围第9项之方法,其中该第一导电材料与第二导电材料系为相同的材料。16.如申请专利范围第9项之方法,其中该第一导电材料包含铬,而第二导电材料包含铜。17.一种可在其上设有一阻隔层与一晶种层之基材的凹穴中淀积一导电材料的方法;该方法包含下列步骤:(1)将一第一导电材料部份地淀积在凹穴中及基材的场区上;(2)由该基材之场区除去该第一导电材料;及(3)在该等凹穴中的第一导电材料上淀积一第二导电材料。18.如申请专利范围第17项之方法,其中该第一导电材料包含铜,而第二导电材料包含锡铜或铟铜之一者。19.如申请专利范围第17项之方法,其中该第一导电材料系使用电淀积法,而第二导电材料系使用无电淀积、电淀积法及化学蒸汽淀积法之一来淀积者。20.如申请专利范围第17项之方法,更包含在第一导电材料与第二导电材料之间淀积一分界层的步骤,俾使该二材料层不会互相混合。21.如申请专利范围第20项之方法,其中该分界层乃包含Ta、Cr、WCoP等之一者。22.一种可使用一导电材料在一其上设有一阻隔层与一晶种层之基材上形成一均匀的超积导电层之方法,该方法包含下列步骤:(1)在该基材的凹穴中淀积该导电材料,并同时利用一固设于一阳极的垫式材料来由场区磨光该导电材料,其中该淀积与磨光速率系大致相同:(2)在该等凹穴完全填满导电材料之后,提高淀积速率使其超过磨光速率;及(3)在该基材上形成均匀一致的超积导电层。23.如申请专利范围第22项之方法,其中该步骤(1)乃包含在该阳极与基材之间以10至10.5mA/cm2的电流密度来将导电材料淀积在基材上。24.如申请专利范围第22项之方法,其中该均匀的超积导电层系约为0.1至10000。25.一种可在其上设一阻隔层之基材的凹穴中淀积一导电材料的方法,该方法包含下列步骤:在该基材顶面之阻隔层上形成一氧化物层,而避免该氧化物层形成于在凹穴内的阻隔层上;将该导电材料淀积在整个基材上,而导电材料主要会被生成于该基材的凹穴中。26.如申请专利范围第25项之方法,其中在该阻隔层之特定部份形成氧化物层的步骤,乃包含将该基材顶面上的阻隔层阳极化之步骤。27.如申请专利范围第25项之方法,其中避免在凹穴内的阻隔层上形成氧化物层的步骤,乃包含在该凹穴内的阻隔层上形成一绝缘层之步骤。28.一种可在其上设有一阻隔层与一晶种层之基材的凹穴中淀积一导电材料的方法,该方法包含以下步骤:淀积一铬层覆盖该晶种层;淀积一二氧化矽层覆盖该铬层;由该基材场区除去该等二氧化矽层、铬层及晶种层,而避免由基材的凹穴中除去该二氧化矽层及铬层;使用一稀释的HF溶液由凹穴中除去该二氧化矽层;及在该基材之凹穴中淀积该导电材料。29.一种可用来在一基材之凹穴中淀积一导电材料而避免该导电材料被生成于该基材之场区上的电解溶液,该溶液乃包含一金属离子源,一电流载体源,一氯离子源,一均整添加物源,金属氧化剂,钝化剂及表面活化剂等。30.如申请专利范围第29项之溶液,其中该金属离子浓度为0.5至40g/L,酸浓度为0.05至18%体积百分比,氯离浓度为2至180ppm,均整添加物浓度为0.1至60g/L,钝化剂浓度为0.0005至0.1M,而该表面活化剂的浓度为20至800ppm。图式简单说明:第一图A-第一图C系示出一习知方法的剖视图,用来在一基材的凹穴中淀积导电材料;第二图A-第二图F示出另种在一基材的凹穴中淀积导电材料的习知方法之剖视图;第三图A、第三图Bi、第三图Ci、第三图Biia、第三图Biib、第三图Biic、第三图Biid、第三图Biii、第三图D、第三图Ciia至第三图Ciib系为本发明之较佳实施例在一基材凹穴中淀积导电材料的方法之剖面图;第四图A、第四图B、第四图C、第四图D、第四图Ei至第四图Eii系为本发明之较佳实施例用来制成具有覆盖的导电材料之多层式结构的方法之剖视图;第五图A-第五图F系为本发明较佳实施例之另一种方法的剖视图,其可用来制成具有导电材料覆盖的多层式结构:第六图A-第六图C系为本发明较佳实施例之另一种方法的剖视图,乃可在一基材的凹穴中淀积导电材料;第七图A-第七图C系为本发明较佳实施例之在一基材凹穴中形成一绝缘材料的方法之剖视图;及第八图A-第八图F系为本发明较佳实施例之在一基材凹穴中淀积一导电材料的又另一种方法的剖视图。
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