[发明专利]电镀金属化结构

说明书

本公开涉及电镀金属化结构。所公开的技术一般涉及通过电镀形成用于集成电路器件的金属化结构，更具体地说，涉及比用于限定金属化结构的模板更厚的金属化结构。在一方面，一种金属化集成电路器件的方法包括：在通过第一掩模层形成的第一开口中在基板上电镀第一金属，其中第一开口限定基板的第一区域，并且在通过第二掩模层形成的第二开口中在基板上电镀第二金属，其中第二开口限定基板的第二区域。第二开口比第一开口宽，并且第二区域包括基板的第一区域。

技术领域

所公开的技术一般涉及用于集成电路器件的相对厚的金属化结构，更具体地涉及通过掩模层和所得金属化结构电镀金属化结构。

背景技术

金属化结构构成许多电子设备和组件的组成部分。一些金属化结构用作电气互连有源器件(例如晶体管)的布线，而一些其他金属化结构本身用作无源或有源器件，例如电感器、电阻器或变压器。一些金属化结构可以形成为集成电路(IC)器件的组成部分，而其他金属化结构可以形成为容纳IC器件并将IC器件连接到外部世界的封装的一部分。

取决于导体的材料和导体周围的电介质的材料，金属化结构可以使用各种工艺形成。例如，对于互连IC芯片，金属化结构可以使用印刷电路板(PCB)技术，共烧陶瓷技术或薄膜集成技术形成，仅举几例。一些薄膜集成技术将金属膜结构与有机层间介电层集成在刚性无机基板上，例如硅或氮化铝。与PCB和共烧陶瓷技术相比，一些薄膜集成技术可以以相对更高的密度和更高的性能集成金属化结构。

薄膜集成技术又可以使用各种方法形成金属化结构，包括减法蚀刻、金属模板剥离、电镀和镶嵌方法等。在减成蚀刻工艺中，通过溅射或蒸发沉积金属(例如铝或金)的覆盖膜，随后用抗蚀剂进行光图案化，然后进行蚀刻工艺以形成金属化结构。在金属模板剥离工艺中，首先由光致抗蚀剂限定图案，然后使用蒸发或溅射在整个基板上毯覆沉积金属层。在覆盖金属沉积之后，剥离抗蚀剂，将金属化结构留在基板上。在一些电镀工艺中，当存在一个或两个时，阻挡层和/或粘合层的覆盖层沉积和种子层之后是光模式化掩模层或图案化层，例如光致抗蚀剂或光敏聚酰亚胺层，以限定随后电镀金属的区域。在镶嵌工艺中，通过首先在电介质材料中限定开口(例如，沟槽、通孔)，然后用金属回填开口，然后通过平坦化步骤去除多余的金属来形成导电特征。粘附层、阻挡层和/或种子层可以在介电材料之下或之上。

与通过电镀形成金属化结构的薄膜材料和结构的整合相关的挑战包括形成具有相对大的厚度的金属化结构，同时确保最终产品的高完整性和可靠性并保持经济可行性。根据本文公开的实施方案的各种结构和方法解决了与通过电镀(例如电镀)形成金属化结构相关的这些和其他挑战。

发明内容

在一方面，一种金属化集成电路器件的方法包括在通过第一掩模层形成的第一开口中在基板上电镀第一金属，其中所述第一开口限定所述基板的第一区域。该方法另外包括在通过第二掩模层形成的第二开口中在所述基板上电镀第二金属，其中所述第二开口限定所述基板的第二区域。所述第二开口比所述第一开口宽，并且所述第二区域包括所述基板的第一区域。

在另一方面，集成电路器件包括基板和形成在所述基板上的第一导电阻挡层和种子层中的一个或两个。集成电路器件另外包括金属化结构，包括由第二金属封装的第一金属特征，其中所述第一金属特征和所述第二金属中的每一个在存在时与所述第一导电阻挡层或种子层接触，其中所述金属化结构的厚度超过约10微米。

附图说明

图1A示意性地示出了在电镀金属化结构的制造期间的中间结构的横截面。

图1B示出了在制造电镀金属化结构期间，在参照图1A所示的中间结构之后的中间结构。

图1C示出了在制造电镀金属化结构期间，在参照图1B所示的中间结构之后的中间结构。

图1D示出了在制造电镀金属化结构期间相对于图1C所示的中间结构之后的中间结构。

图1E示出了在制造电镀金属化结构期间相对于图1C所示的中间结构之后的中间结构。