光敏化合物梯度光刻膠制造技術

本發明專利技術提供了用于在半導體襯底的上方形成光刻膠的系統和方法。一個實施例包括具有濃度梯度的光刻膠。可通過使用一系列干膜光刻膠來形成濃度梯度，其中，每個獨立的干膜光刻膠均具有不同濃度。各個干膜光刻膠可以獨立形成，然后在圖樣化之前被放置到半導體襯底上。一旦被圖樣化，穿過光刻膠的開口可具有楔形側壁，從而允許晶種層更好的覆蓋和更均勻的工藝來形成穿過光刻膠的導電材料。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體領域，更具體地，涉及光敏化合物梯度光刻膠。
技術介紹
通常，通過首先在晶片或管芯的上方涂覆光刻膠來對諸如堆疊封裝(POP)的封裝內的晶片或管芯制造電接觸。然后，光刻膠可以被平面化以露出晶片或管芯期望制造接觸的部分。可以通過將光刻膠暴露給諸如光的輻射來執行圖樣化，以激活可組成光刻膠的一種成分的光敏化合物。然后，正顯影劑或負顯影劑可用于去除露出的光刻膠(適用于負顯影齊IJ)或者去除未露出的光刻膠(適用于正顯影劑)。一旦光刻膠被顯影和圖樣化，就可以通過在圖樣化的光刻膠中形成導電材料以制造電連接，以形成針對露出的晶片或管芯的電連接。導電材料可以通過首先在光刻膠的上 方并沿著圖樣化光刻膠的側壁涂覆晶種層來形成。然后，可以在電鍍工藝中使用晶種層以將導電材料電鍍到圖樣化光刻膠的上方及其中，從而向下面的晶片或管芯提供期望的電連接。然而，由于晶種層被用于形成導電材料，所以如果發生關于晶種層的階梯覆蓋的間隙或其他問題，則會產生問題。如果執行濺射來形成晶種層且光刻膠具有垂直側壁，則尤其沿著光刻膠的側壁普遍存在這些階梯。這件間隙又會引起間隙、不平坦電鍍或其他問題的發生，同時晶種層被用作用于導電材料后續電鍍的引發物。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術提供了一種半導體器件，包括襯底；以及光刻膠，位于襯底的上方，光刻膠包括光敏化合物，光敏化合物隨著光刻膠遠離襯底延伸而具有濃度梯度。其中，襯底進一步包括第一半導體襯底；以及管芯，位于第一半導體襯底的上方。其中，光刻膠進一步包括第一光刻膠層，具有第一濃度的光敏化合物；以及第二光刻膠層，具有第二濃度的光敏化合物，第二濃度小于第一濃度。其中，第一濃度是達到預期臨界程度的濃度。其中，光刻膠進一步包括第三光刻膠層，具有第三濃度的光敏化合物，第三濃度小于第二濃度；以及第四光刻膠層，具有第四濃度的光敏化合物，第四濃度小于第三濃度。其中，濃度梯度隨著光刻膠遠離襯底延伸而具有減小的濃度。該半導體器件還包括穿過光刻膠的開口，開口具有楔形側壁。其中，濃度梯度具有階梯狀。此外，一種半導體器件，包括第一襯底和位于第一襯底上方的第二襯底；光刻膠，位于第一襯底和第二襯底上方，光刻膠具有與襯底相鄰的第一濃度的光敏化合物以及位于從第一襯底去除的點處的第二濃度的光敏化合物，第二濃度小于第一濃度；第一接觸件，延伸穿過光刻膠并且與第一襯底電連接，第一接觸具有第一楔形側壁；以及第二接觸件，延伸穿過光刻膠并且與第二襯底電連接，第二接觸具有第二楔形側壁。其中，第一襯底是半導體襯底，第二襯底為半導體管芯。其中，在第一濃度和第二濃度之間呈階梯狀。其中,光刻膠為干膜光刻膠。 其中，干膜光刻膠進一步包括第一層，具有第一濃度的光敏化合物，第一層與第一襯底相鄰；以及第二層，具有第二濃度的光敏化合物，其中，第二層位于第一層上方，并且第二濃度小于第一濃度。該半導體器件還包括第三層，具有第三濃度的光敏化合物，其中，第三層位于第二層上方，并且第三濃度小于第二濃度；以及第四層，具有第四濃度的光敏化合物，其中，第四層位于第三層上方，并且第四濃度小于第三濃度。此外，一種形成半導體器件的方法，方法包括在襯底的上方放置第一光刻膠層，第一光刻膠層具有第一濃度的光敏化合物；在第一光刻膠層的上方放置第二光刻膠層，第二光刻膠層具有第二濃度的光敏化合物，第二濃度不同于第一濃度；以及圖樣化第一光刻膠層和第二光刻膠層，以形成穿過第一光刻膠層和第二光刻膠層的第一開口。其中，襯底進一步包括第一晶片和第一管芯，第一管芯連接至第一晶片。該方法，還包括在第二光刻膠層的上方放置第三光刻膠層，第三光刻膠層具有第三濃度的光敏化合物，第三濃度小于第二濃度。該方法,還包括在襯底的上方放置第一光刻膠層之前，將第一光刻膠層形成為具有第一濃度的光敏化合物的第一干膜光刻膠；以及在第一光刻膠層的上方放置第二光刻膠層之前，將第二光刻膠層形成為具有第二濃度的光敏化合物的第二干膜光刻膠。第二濃度小于第一濃度。該方法還包括在第一開口內沉積晶種層；以及在第一開口中形成導電材料。附圖說明為了更好地理解實施例及其優點，現在結合附圖進行以下描述，其中圖I示出了根據實施例的具有第一晶片和第一管芯的堆疊封裝；圖2不出了根據實施例的形成在第一晶片和第一管芯上方的第一光刻膠；圖3示出了根據實施例的形成干膜抗蝕劑的方法；圖4示出了根據實施例的第一光刻膠的圖樣化；圖5示出了根據實施例的形成在第一光刻膠上方的晶種層；圖6示出了根據實施例的形成在晶種層上的第二光刻膠；圖7示出了根據實施例的形成在第一光刻膠內的導電材料。除非另有指定，否則不同圖中的對應數字和符合通常是指對應的部件。附圖清楚示出了實施例的相關方面并且不是必須按比例繪制。具體實施例方式以下詳細討論實施例的制造和使用。然而，應該理解，實施例提供了許多可以在各種特定環境下具體化的可應用專利技術概念。所討論的特定實施僅僅示出了制造和使用實施例的具體方式，而不用于限制實施例的范圍。參照特定環境(即，用于半導體處理的梯度光刻膠)中的實施例來描述下面的實施例。然而，實施例還可以應用于其他光敏化合物。現在，參照圖1，示出了具有第一晶片103和第一管芯105的堆疊封裝(POP)系統100。在一個實施例中，第一晶片103可以為例如多個邏輯管芯(在圖I中沒有單獨示出)，第一管芯105可以為例如與第一晶片103上的對應管芯中的一個連接來協作工作的存儲器管芯。然而，本領域的技術人員應該意識到，第一晶片103和第一管芯105的精確功能不限于所描述的實施例，并且第一晶片103和第一管芯105可選地具有其他結構(諸如,存儲器堆疊系統，memory-on-memory stacked system)。可選地,該結構和任何其他適當的封裝結構可以被利用同時仍然在實施例的范圍內。第一晶片103可包括第一襯底107、第一襯底107上的第一有源層109、第一鈍化層111以及穿過第一鈍化層111的第一接觸113。第一襯底107可包括體硅、摻雜或未摻雜或者絕緣體上硅(SOI)襯底的有源層。通常，SOI襯底包括諸如硅、鍺、硅鍺、SOI、絕緣體上 硅鍺(SGOI)或它們的組合的半導體材料層。可以使用的其他襯底包括多層襯底、梯度襯底或混合定向襯底。第一有源層109可包括有源器件和金屬層(在圖I中未單獨示出)。有源器件可包括各種有源器件(諸如電容器、電阻器、電感器等)，用于在第一襯底107上生成設計的期望結構和功能要求。在第一襯底107內或表面上，可使用任何適當的方法來形成有源器件。金屬層被形成在第一襯底107和有源器件的上方，并且被設計為連接各種有源器件來形成功能電路。雖然在圖I中與有源器件一起表示為單層，但金屬層由電介質和導電材料的交替層來形成，并且可以通過任何適當的工藝(諸如沉積、鑲嵌、雙鑲嵌等)來形成。在一個實施例中，可以存在四個金屬層通過至少一個層間電介質層(ILD)與第一襯底107分離，但是金屬層的精確數量依賴于第一襯底107的設計。第一鈍化層111可以形成在第一有源層109的上方，以提供針對曝光所引起的物理和環境損害的保護。第一鈍化層111可以由諸如硅氧化物、硅氮化物、低k電介質(諸如碳摻雜氧化物)、超低k電介質(諸如多孔碳摻雜硅氧化物)、它們的組合等的一種或多種適合的電介質材料制成。可以通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種半導體器件，包括：襯底；以及光刻膠，位于所述襯底的上方，所述光刻膠包括光敏化合物，所述光敏化合物隨著所述光刻膠遠離所述襯底延伸而具有濃度梯度。

【技術特征摘要】
2011.07.27 US 13/192,1131.一種半導體器件，包括 襯底；以及 光刻膠，位于所述襯底的上方，所述光刻膠包括光敏化合物，所述光敏化合物隨著所述光刻膠遠離所述襯底延伸而具有濃度梯度。2.根據權利要求I所述的半導體器件，其中，所述襯底進一步包括 第一半導體襯底；以及 管芯，位于所述第一半導體襯底的上方。3.根據權利要求I所述的半導體器件，其中，所述光刻膠進一步包括 第一光刻膠層，具有第一濃度的光敏化合物；以及 第二光刻膠層，具有第二濃度的光敏化合物，所述第二濃度小于所述第一濃度。4.根據權利要求3所述的半導體器件，其中，所述第一濃度是達到預期臨界程度的濃度。5.根據權利要求3所述的半導體器件，其中，所述光刻膠進一步包括 第三光刻膠層，具有第三濃度的光敏化合物，所述第三濃度小于所述第二濃度；以及 第四光刻膠層，具有第四濃度的光敏化合物，所述第四濃度小于所述第三濃度。6.根據權利要求I所述的半導體器件，其中，所述濃度梯度隨著所述光刻膠遠離所述襯底延伸而具有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余振華，劉重希，郭宏瑞，
申請(專利權)人：臺灣積體電路制造股份有限公司，
類型：發明
國別省市：