使用保护盖层蚀刻含铂薄膜制造技术

本申请题为“使用保护盖层蚀刻含铂薄膜”。

【技术实现步骤摘要】
使用保护盖层蚀刻含铂薄膜
[0001]本申请是于
2018
年1月
19
日提交的名称为“使用保护盖层蚀刻含铂薄膜”的中国专利申请
201880015666.0(PCT/US2018/014522)
的分案申请
。


[0002]本专利技术一般涉及微电子器件，并且更具体地涉及在微电子器件中的金属层
。

技术介绍

[0003]可能需要在微电子器件中形成含铂金属的图案化层
。
蚀刻含铂金属是困难的
。
湿蚀刻需要非常强的酸，例如王水，并且在蚀刻区域中产生含铂残留物
。
此外，湿蚀刻趋于不均匀，需要显著的过蚀刻，这在图案化层的横向尺寸上引入不希望的变化
。
干蚀刻可以通过溅射蚀刻
(
也称为离子研磨
)
来完成，但是在微电子器件上导致不期望的再沉积的含铂材料，这可能降低微电子器件的可靠性
。
此外，溅射蚀刻可能导致在溅射蚀刻室的内表面上沉积不需要的含铂残留物，这可能导致随后处理的晶圆上的污染
。
溅射蚀刻对含铂金属下面的层中的材料的选择性差
。

技术实现思路

[0004]通过在微电子器件的衬底上形成含铂层来形成微电子器件
。
在含铂层上形成盖层，使得盖层和含铂层之间的界面不含氧化铂
。
盖层在用于蚀刻含铂层的蚀刻溶液中是可蚀刻的
。
在一个方面，在含铂层暴露于氧化环境之前，可以在含铂层上形成盖层
。
在另一方面，可以在形成盖层之前去除含铂层上的氧化铂
。
随后通过湿蚀刻工艺去除盖层和含铂层
。
[0005]在一个方面，可以在形成盖层之前在含铂层的一部分上方形成硬掩模
。
在形成盖层之前，从氧化铂中的由硬掩模暴露的地方除去氧化铂
。
随后使用蚀刻溶液的湿蚀刻工艺去除盖层并去除由硬掩模暴露的含铂层，从而留下图案化区域中的含铂层
。
[0006]在另一方面，可以从含铂层的一部分上去除盖层，从而暴露图案化区域中的含铂层
。
然后可以在暴露的含铂层上形成掩模氧化铂
。
随后使用蚀刻溶液的湿蚀刻工艺去除剩余的盖层并去除盖层下面的含铂层，从而留下图案化区域中的掩模氧化铂下面的含铂层
。
附图说明
[0007]图
1A
至图
1H
是在一个示例形成方法的连续阶段中描绘的具有含铂层的微电子器件的横截面
。
[0008]图
2A
至图
2H
是在另一示例形成方法的连续阶段中描绘的具有含铂层的微电子器件的横截面
。
[0009]图
3A
至图
3F
是在又一个示例形成方法的连续阶段中描绘的具有含铂层的微电子器件的横截面
。
[0010]图
4A
至图
4H
是在另一示例形成方法的连续阶段中描绘的具有含铂层的微电子器件的横截面
。
[0011]图
5A
至图
5F
是在另一示例形成方法的连续阶段中描绘的在键合焊盘中具有含铂层的微电子器件的横截面
。
[0012]图
6A
至图
6I
是在又一个示例形成方法的连续阶段中描绘的具有图案化的含铂层的微电子器件的横截面
。
具体实施方式
[0013]附图未按比例绘制
。
示例实施例不受所示出的动作或事件的排序的限制，因为一些动作或事件可以以不同的顺序发生和
/
或与其他动作或事件同时发生
。
此外，并非所有示出的动作或事件都是实施方法所需的
。
[0014]一种包括具有含铂层的组件的微电子器件，其可以通过包括在微电子器件的即时顶部表面上形成含铂层的方法来形成
。
出于本公开的目的，术语微电子器件的“即时
(instant)
顶部表面”应理解为指的是在所公开的特定步骤中存在的微电子器件的顶部表面
。
在微电子器件的形成中，即时顶部表面的身份可以从一个步骤到另一个步骤而改变
。
在一个步骤中，即时顶部表面可以指暴露的半导体材料和暴露的场氧化物
。
在另一步骤中，即时顶部表面可以指互连区域中的介电层
。
在进一步的步骤中，即时顶部表面可以指互连区域上方的保护性外涂
(PO)
层
。
[0015]在该方法的一个实施方案中，含铂层可以基本上由铂组成
。
在另一个实施方案中，含铂层可主要包括铂，以及某个其他金属，例如铱
、
铑
、
镍
、
钯或其组合
。
[0016]在含铂层上形成盖层
。
形成盖层使得盖层和含铂层之间的界面不含氧化铂
。
出于本公开的目的，术语“氧化铂”被理解为是指任何化学计量或非化学计量的铂的氧化物，包括但不限于
PtO2、Pt3O4、PtO
和
PtO3。
出于本公开的目的，术语“原生氧化铂”被理解为是指由于在半导体制造设施中在晶圆通常遇到的温度下
(
例如，从
20℃
到
50℃)
暴露于空气而在含铂层上形成的氧化铂
。
由于含铂层在接近室温下暴露于水中，也可能形成原生氧化铂
。
原生氧化铂在通常用于在半导体制造工艺中蚀刻铂和含铂材料的湿蚀刻剂中具有低蚀刻速率
。
此外，原生氧化铂通常不完全阻挡湿蚀刻剂，因此含铂层顶部表面上的原生氧化铂通常导致含铂层的不均匀蚀刻，并且还可能导致在微电子器件上有含铂残留物
。
[0017]在该方法的一个实施方式中，在含铂层上形成原生氧化铂之前，可以在含铂层上形成盖层，例如通过在含铂层暴露于氧化环境
(
例如空气
)
之前形成盖层
。
在另一方面，可以在含铂层上形成盖层之前去除含铂层上的原生氧化铂
。
[0018]盖层具有这样的组成，即在湿蚀刻溶液中去除盖层，该溶液也去除含铂层
。
在该方法的一个实施方式中，盖层可主要包括铝
。
在一个示例中，含铝盖层可仅包括铝
。
在另一个示例中，含铝盖层可以包括用于微电子器件中的蚀刻铝互连的金属，因此可以包括若干原子百分比的硅
、
铜
、
钛等
。
这种用于盖层的组成可以有利地在形成蚀刻铝互连的制造设备中实施
。
在该方法的另一种实施方式中，盖层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微电子器件，其包括：衬底；以及在所述衬底上方的含铂层，所述含铂层包括第一区段和与所述第一区段相邻的第二区段，所述含铂层具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其中所述第二表面比所述第一表面更靠近所述衬底；其中：在所述第一表面处的所述第一区段和所述第二区段之间的第一间隔大于在所述第二表面处的所述第一区段和所述第二区段之间的第二间隔；所述第一区段沿所述第一表面的宽度小于所述第一区段的厚度的2倍；以及所述第二间隔小于所述第一区段的所述厚度的2倍
。2.
根据权利要求1所述的微电子器件，其中所述微电子器件在所述第一区段和所述第二区段之间的所述衬底的顶表面上不含有含铂残留物
。3.
根据权利要求1所述的微电子器件，其进一步包括形成在所述含铂层中的电阻器
。4.
根据权利要求1所述的微电子器件，其进一步包括形成在所述含铂层中的互连
。5.
根据权利要求4所述的微电子器件，其中所述互连是局部互连
。6.
根据权利要求4所述的微电子器件，其中所述互连进行与硅化铂的电连接
。7.
根据权利要求1所述的微电子器件，其进一步包括形成在所述含铂层中的键合焊盘
。8.
根据权利要求1所述的微电子器件，其进一步包括形成在所述含铂层中的传感器元件
。9.
根据权利要求1所述的微电子器件，其进一步包括形成在所述含铂层中的热电偶元件
。10.
根据权利要求1所述的微电子器件，其进一步包括形成在所述含铂层中的加热器元件
。11.
一种集成电路，其包括：衬底；以及在所述衬底上方的含铂层中的多个含铂导电区段，所述多个含铂导电区段包括相邻的第一区段和第二区段，所述含铂导电区段具有共面的顶表面和共面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：