專利名稱：形成多層互連結(jié)構(gòu)方法、電路板制造方法及制造器件方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法、一種制造電路板的方法以及一種制造器件的方法。
背景技術(shù)：
最近，在諸如半導(dǎo)體器件等的電子器件中，布線被多層化以實(shí)現(xiàn)高度的集成。并且，在具有多層互連結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體中，在電連接經(jīng)由層間絕緣層排列的上和下布線圖案的情況下，觸孔在層間絕緣膜中形成，以便通過觸孔進(jìn)行連接。對(duì)于形成這種多層互連結(jié)構(gòu)的方法，已知的方法如下。
首先，諸如金屬的導(dǎo)電材料在襯底上形成膜狀，并被蝕刻以形成下布線層。接著，層間絕緣層在下布線膜上形成，利用光刻法在層間絕緣層上形成預(yù)定的孔(觸孔)。然后，用作觸塞(contact plug)的導(dǎo)電材料被涂在層間絕緣層的整個(gè)表面上，以便充滿觸孔，并利用光刻法形成圖案以形成觸塞。接著，用于上層的導(dǎo)電布線材料形成為膜狀以便連接到觸塞，并且，通過光刻法對(duì)其形成圖像，形成上布線層(例如參見日本未審查專利申請(qǐng)首次公開出版物No.Hei4-291240)。
在上述的日本專利公開文件中，當(dāng)形成觸塞和布線層時(shí)，使用光刻法。即，進(jìn)行這樣的過程，其中，在形成觸孔后，沉積導(dǎo)電材料，在導(dǎo)電材料上涂光刻膠，曝光和顯影，并且，在利用用作掩模的光刻膠對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行蝕刻之后，除去光刻膠。在這種情況下，由于處理過程是先在整個(gè)表面上沉積導(dǎo)電材料，然后蝕刻，留下預(yù)定的圖案，因而材料的利用效率極低。并且，處理的數(shù)量較多，這會(huì)導(dǎo)致制造成本提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種多層互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其可提高材料利用效率，減少處理數(shù)量，從而使制造成本得以降低。
并且，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，其可以形成用于觸點(diǎn)的穩(wěn)定的導(dǎo)電材料，而不論形狀和尺寸(例如觸孔的內(nèi)徑)，并能夠處理一定范圍的觸孔的形狀和尺寸。
并且，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，其通過簡(jiǎn)化處理順序，使得連接失敗很難出現(xiàn)，并提供高度可靠性。
再者，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種制造電路板的方法和制造器件的方法，其中使用上述的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供了一種形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法。所述方法包括以下步驟在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成帶有觸孔的絕緣層；利用液滴排放裝置用導(dǎo)電材料填充所述觸孔，以便形成導(dǎo)電接觸材料；以及形成第二導(dǎo)電層以便連接到所述導(dǎo)電接觸材料，從而，所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層經(jīng)由所述絕緣層疊加，并通過在所述絕緣層中形成的觸孔被連接。
本發(fā)明提供了一種用于連接第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的理想方法，所述的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層經(jīng)由絕緣層形成。即，在本發(fā)明中，使用液滴排放裝置的液滴排放方法被用作將導(dǎo)電材料填充到觸孔中的方法，這使得能夠使用用于包含導(dǎo)電材料的液滴的固定位置布置或固定容量布置。因此，徹底解狀了上述的問題，例如與傳統(tǒng)的光刻法的情況相比，可提高材料利用效率，并且減少了工藝數(shù)量。因此，有可能實(shí)現(xiàn)TAT(周轉(zhuǎn)時(shí)間tumaround timer)的減小，從而使得制造成本得以降低。并且，無論觸孔的形狀和尺寸(例如內(nèi)徑)，可利用液滴排放裝置穩(wěn)定地排放液滴，甚至是排放到具有較小直徑的觸孔中。即，能夠穩(wěn)定地提供導(dǎo)電材料至一定范圍的形狀和尺寸的觸孔。
對(duì)于形成本發(fā)明的多層互連結(jié)構(gòu)的方法，形成絕緣層的步驟包括以下步驟在第一導(dǎo)電層上的預(yù)定的觸孔形成區(qū)上形成掩模；在第一導(dǎo)電層上除形成掩模以外的區(qū)域形成絕緣層；以及除去掩模并在絕緣層中形成用作觸孔的通孔。
這樣，沒有必要使用干蝕刻絕緣層的方法來形成觸孔，因此不需要相關(guān)的昂貴真空設(shè)備。因此，能夠快速形成觸孔，并減少形成觸孔所需要的時(shí)間和能量，從而能夠減少形成多層互連結(jié)構(gòu)的成本。此外，由于不使用干蝕刻，不會(huì)出現(xiàn)諸如等離子損壞或者用作蝕刻掩模的光刻膠的固化等問題。并且，下導(dǎo)電層只暴露于掩模去除劑，該導(dǎo)電層不會(huì)被蝕刻。因此，有可能形成穩(wěn)定的觸孔。此外，利用上述的方法，內(nèi)徑可被制造得相對(duì)較小，因此，有可能提供較大的面積有效地用于布線。即使觸孔的內(nèi)徑以這種方式制造得較小的情況下，由于本發(fā)明使用液滴排放裝置填充導(dǎo)電層，因此可穩(wěn)定地提供導(dǎo)電材料。
此外，在形成本發(fā)明的多層互連結(jié)構(gòu)的方法中，形成絕緣層的方法包括以下步驟將液態(tài)絕緣材料涂在第一導(dǎo)電層上除掩模以外的區(qū)域；以及固化被涂敷的液態(tài)絕緣材料。這樣，可不利用真空設(shè)備等形成絕緣層，簡(jiǎn)化了步驟并減小了成本。作為液態(tài)絕緣材料，可使用具有硅氧烷粘接劑(bond)的SOG(Spin On Glass)、聚硅氨烷、聚酰亞胺、低介電材料(所謂的低-K材料)等。此外，液態(tài)絕緣材料不需要總是非導(dǎo)電性的，只要最終獲得的膜是非導(dǎo)電性的。并且，這樣的液態(tài)絕緣材料可形成為絕緣膜，典型地在溶解在有機(jī)溶劑中并被涂敷后，通過熱處理制造。因此，絕緣材料固化步驟優(yōu)選包括加熱和涂敷液態(tài)絕緣材料。
上述的本發(fā)明的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法例如可用于電路板的制造過程中。以這種方法制造的電路板具有多層互連結(jié)構(gòu)，層間電連接性極好，并可降低制造成本。此外，上述的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法例如可用于器件的制造過程。這樣，制造出的器件成本低并具有極高的可靠性。


圖1A-1C的示意剖面圖示出了本實(shí)施例的制造電路板的方法的過程；圖2A-2C的示意剖面圖示出了制造電路板的方法中跟在圖1A-1C的后的過程；圖3的示意剖面圖示出了通過本實(shí)施例的制造方法獲得的電路板的例子；圖4的示意剖面圖示出了通過本實(shí)施例的制造方法獲得的器件的例子；圖5A-5D的示意剖面圖示出了本實(shí)施例的器件制造方法的過程；圖6A-6C的示意剖面圖示出了制造器件的方法中圖5A-5D之后的過程；圖7A-7C的示意剖面圖示出了制造器件的方法中圖6A-6C之后的過程；圖8A-8C的示意剖面圖示出了制造器件的方法中圖7A-7C之后的過程；圖9示出了用于本實(shí)施例的液滴排放裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖10A-10B是主要部件的透視圖以及圖9的主要部件的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
(制造電路板的方法)以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1A至圖3的示意剖面圖示出了制造電路板的一種方法的一般過程，在所述方法中使用了本發(fā)明的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法。這里，在每個(gè)圖中，每一層和第一部件的縮放比例被調(diào)整，從而使每一層和每一元件足夠大以便于理解。
首先利用圖3描述將被制造的電路板100的結(jié)構(gòu)。如圖3所示的電路板100具有位于玻璃襯底(基材)10的表面上的第一導(dǎo)電膜(多晶硅膜)14，第二導(dǎo)電膜16經(jīng)由層間導(dǎo)電膜(導(dǎo)電層)26形成在第一導(dǎo)電膜14的上層。第一導(dǎo)電膜14和第二導(dǎo)電膜16通過觸塞15電連接，即，電路板100具有多層互連結(jié)構(gòu)。
以下將參照?qǐng)D1A至圖3描述具有這種多層互連結(jié)構(gòu)的電路板100的制造方法。首先，準(zhǔn)備如圖1A所示的玻璃襯底10。然后，如圖1B所示，在玻璃襯底10上形成多晶硅膜14。該多晶硅膜14例如可用以下方式形成。首先，將液態(tài)硅烷涂在玻璃襯底10上并干燥。接著，干燥的硅烷膜被烘焙并熱分解以形成無定形硅膜。并且，諸如XeCl的受激準(zhǔn)分子激光器輻射到無定形硅膜上對(duì)其進(jìn)行退火，使無定形硅多晶化以制造多晶硅膜14。
接著，如圖1C所示，在多晶硅膜14的預(yù)定區(qū)域形成掩模24。具體而言，在隨后將形成觸孔28(參照?qǐng)D3)的預(yù)定區(qū)域中形成掩模24。這里，作為有選擇地形成掩模24的方法，光致抗蝕劑材料首先涂敷在多晶硅膜14的整個(gè)表面上(例如通過旋涂法，浸漬涂布法或類似方法)。接著，有選擇地通過掩模曝光僅將上述的預(yù)定區(qū)域暴露，然后顯影以形成掩模24的預(yù)定圖案。旋涂法、浸涂等可用作涂敷抗蝕材料的方法。此外，在曝光和顯影步驟之后，將被形成的掩模用真空UV照射固化。
接著，如圖2A所示，由液態(tài)絕緣材料形成的絕緣層26形成在所形成的掩模24的周圍，即，除了掩模24之外的多晶硅模14的整個(gè)表面上。該絕緣層26可通過在除掩模24之外的多晶硅膜14的整個(gè)表面上涂敷液態(tài)絕緣材料然后對(duì)其烘焙以使其熱分解而形成。這樣，就沒有必要使用昂貴的真空設(shè)備，從而可減少形成膜所需的輸入能量和時(shí)間。
在本實(shí)施例中通過所謂的旋涂法涂敷上述的液態(tài)絕緣材料。然而，也可以用浸涂、液態(tài)源霧化化學(xué)沉積法(LSMCD)、裂縫涂敷法(slit coating)等方法來涂敷液態(tài)絕緣材料。此外，也可以使用諸如所謂的噴墨裝置的液滴排放裝置來涂敷液態(tài)絕緣材料。如果使用這樣的液滴排放裝置，能夠在期望區(qū)域定量地涂敷，從而可減少材料用量。并且，作為液態(tài)絕緣材料，可使用具有硅氧烷粘接劑(bond)的SOG(Spin On Glass)、聚硅氨烷、聚酰亞胺、低介電材料(所謂的低-K材料)等。此外，液態(tài)絕緣材料不需要總是非導(dǎo)電性的，只要最終獲得的膜是非導(dǎo)電性的。并且，這樣的液態(tài)絕緣材料可形成為絕緣膜26，典型地在溶解在有機(jī)溶劑中并被涂敷后，通過熱處理制造。因此，絕緣材料固化步驟優(yōu)選包括加熱和涂敷液態(tài)絕緣材料。
接著進(jìn)行除去掩模24的步驟，如圖2B所示，在絕緣層26中形成掩模24的區(qū)域中形成通孔(觸孔)28。除去掩模24的步驟可通過以下步驟進(jìn)行在大氣壓或減小的氣壓下用氧等離子體灰化(ashing)，或用臭氧灰化，或用通常的光致抗蝕劑剝離液體進(jìn)行灰化。當(dāng)使用這些方法除去掩模24時(shí)，可選擇不影響下邊的多晶硅膜14(過度蝕刻等影響)的方法，從而使觸孔能夠穩(wěn)定地打開。
接著，如圖2C所示，利用具有液滴排放頭34的液滴排放裝置將以有機(jī)化合物作為主要成份的液態(tài)接觸形成材料提供到通孔(觸孔)28中。之后，對(duì)通孔(觸孔)28中的液態(tài)接觸形成材料進(jìn)行烘焙和固化，以形成如圖3所示的觸塞15。接著，在形成觸塞15后，利用液滴排放裝置將例如將導(dǎo)電材料的細(xì)粉在有機(jī)溶劑中分散形成的液態(tài)布線材料以類似方法提供預(yù)定的圖案，然后對(duì)其進(jìn)行熱處理以形成第二導(dǎo)電膜16，如圖3所示。結(jié)果，多晶硅膜14和第二導(dǎo)電膜16通過設(shè)置在觸孔28中的觸塞15電連接。
另外，在上述的本實(shí)施例的制造過程中，掩模24事先形成以在絕緣膜26中形成觸孔，在除去掩模24之后保留的通孔被用作觸孔。然而，也可以例用替代的光刻法在絕緣層26中形成通孔。此外，在上述實(shí)施例中，光致抗蝕劑被用作掩模24，并通過曝光和顯影使其形成圖案。然而，也可以使用利用液滴排放裝置的液滴排放方法，以便有選擇地供應(yīng)掩模形成材料(無論是無機(jī)或有機(jī)材料)到預(yù)定的觸孔形成區(qū)域中。在以這種方式將掩模形成材料有選擇地提供到預(yù)定觸孔形成區(qū)域的情況下，最好進(jìn)行表面處理步驟以使得接觸形成區(qū)域親液而周圍區(qū)域排斥液體，接著執(zhí)行有選擇的涂敷步驟。結(jié)果，可增加有機(jī)材料與觸孔形成區(qū)域的浸潤(rùn)性和粘接性，防止有機(jī)材料擴(kuò)展到周圍，從而掩?？梢栽谟|孔形成區(qū)域中可靠地對(duì)齊。
并且，在本實(shí)施例的制造過程中，也可利用無機(jī)材料形成掩模24。在這種情況下，無機(jī)材料被沉積在襯底上以形成沉積膜，被沉積的膜可有選擇地通過蝕刻法形成在觸孔形成區(qū)域中。這里，真空沉積、諸如噴濺法的物理沉積或者諸如CVD的化學(xué)沉積可用于將無機(jī)掩模材料沉積在襯底上。
并且，在本實(shí)施例的制造過程中，有掩模24由有機(jī)材料形成的情況下，可通過在大氣壓或減小的氣壓下用氧等離子體灰化(ashing)、或用臭氧灰化或用通常的光致抗蝕劑剝離液體進(jìn)行灰化進(jìn)行除去掩模24的步驟。此外，在掩模24由無機(jī)材料形成的情況下，掩模24可以通過浸泡在能夠溶解此無機(jī)材料的蝕刻劑中而移除。當(dāng)使用這些方法除去掩模24時(shí)，可選擇不影響下邊的多晶硅膜14(過度蝕刻等產(chǎn)生的影響)的方法，從而使觸孔能夠穩(wěn)定地打開。
以下是在本實(shí)施例中使用的液滴排放裝置的總體結(jié)構(gòu)的描述。圖9的透視圖示出了液滴排放裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴墨裝置30。該噴墨裝置30包括基座31、襯底移動(dòng)裝置32、頭部移動(dòng)裝置33、噴墨頭(頭部)34、墨水供給裝置35等等。
基座31上設(shè)置有襯底移動(dòng)裝置32和設(shè)置在其上的頭部移動(dòng)裝置33。襯底移動(dòng)裝置32設(shè)置在基座31上，并具有沿著Y軸方向布置的導(dǎo)軌36。該襯底移動(dòng)裝置32構(gòu)造為滑塊37通過線性電機(jī)等沿著導(dǎo)軌36移動(dòng)?；瑝K37具有θ軸電機(jī)(在圖中未示出)。該電機(jī)例如是直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子(在圖中未示出)被固定到工作臺(tái)39上。利用這樣的構(gòu)造，當(dāng)電力供給電機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子和工作臺(tái)39沿θ方向旋轉(zhuǎn)以便分度(旋轉(zhuǎn)分度)工作臺(tái)39的角度。
工作臺(tái)39安置并保持襯底S(在圖2C的狀態(tài))，襯底S是涂敷液滴的對(duì)象。襯底S通過工作臺(tái)39上的定位銷(在圖中未示出)精確地設(shè)置和保持在工作臺(tái)39的預(yù)定位置。工作臺(tái)39具有測(cè)試區(qū)41，噴墨頭34使用該測(cè)試區(qū)用于廢墨水滴或測(cè)試墨水滴(在本實(shí)施例中的液態(tài)接觸形成材料等)。
頭部移動(dòng)裝置33包括裝配在基座31后部的一對(duì)支撐件33a以及裝配在支撐件33a上的軌道33b。軌道33b沿X軸方向布置，即與Y軸方向成直角。軌道33b包括在支撐件33a之間延伸的保持板33c以及布置在該保持板33c上的保持滑塊42的一對(duì)導(dǎo)軌33d，所述滑塊42保持噴墨頭34以便其可沿導(dǎo)軌33d的長(zhǎng)度方向移動(dòng)?；瑝K42通過線性電機(jī)(未示出)等的操作沿著導(dǎo)軌33d運(yùn)行，從而沿X軸方向移動(dòng)噴墨頭34。
電機(jī)43、44、45和46作為旋轉(zhuǎn)定位裝置連接到噴墨頭34。當(dāng)電機(jī)43操作時(shí)，噴墨頭34沿Z軸上下移動(dòng)，使得它能夠沿Z軸定位。并且，當(dāng)電機(jī)44操作時(shí)，噴墨頭34沿圖9所示的β方向旋轉(zhuǎn)，使得它被定位，當(dāng)電機(jī)45操作時(shí)，噴墨頭34沿γ方向旋轉(zhuǎn)，使得它被定位，當(dāng)電機(jī)46操作時(shí)，噴墨頭34沿著α方向旋轉(zhuǎn)，使得它被定位。
以這種方式，噴墨頭34在滑塊42上沿Z軸方向線性移動(dòng)以便能夠被定位，并繞α、β和γ軸旋轉(zhuǎn)以便能夠被定位。因此，可精確地控制噴墨頭34的墨水排放裝置相對(duì)于工作臺(tái)39上的襯底S的位置和方位角。
這里，如圖10A所示，噴墨頭34例如具有由不銹鋼制造的噴嘴板112以及經(jīng)由分隔壁(容器板)114連接的隔板113。多個(gè)空腔115和容器116用墨水填充(在本實(shí)施例中，液體接觸形成材料等)?？涨?15和容器116通過供給端口117連接。并且，用于從空腔115噴射墨水的多個(gè)噴嘴孔118沿著噴嘴板112形成一排。另一方面，在隔板113上形成孔119以向容器116供應(yīng)墨水。
并且，如圖10B所示，壓電元件(壓力元件)120裝配在與面對(duì)隔板113的空腔115的表面相對(duì)的表面上。結(jié)構(gòu)為壓電元件120夾在成對(duì)電極121之間，并且在通電時(shí)向外撓曲。其上裝配有上述構(gòu)造的壓電元件120的隔板113與壓電元件120一起向外撓曲，從而增加空腔115的容積。因此，對(duì)應(yīng)空腔115的容積增加的墨水量經(jīng)由供給端口117從容器116流到空腔115中。并且，當(dāng)停止流到壓電元件120的電力時(shí)，壓電元件120和隔板113返回到它們的原始形狀。因此，空腔115也返回到其原有容積。因此，空腔115內(nèi)的墨水的壓力增加，液滴112從噴嘴118朝向襯底排放。
如上所述，在本實(shí)施例中，作為將液態(tài)布線材料(導(dǎo)電材料)填充到觸孔28中的方法，應(yīng)用了使用液滴排放裝置(噴墨裝置)30的液滴排放方法。因此，與利用光刻法將液態(tài)布線材料有選擇地布置在觸孔中的傳統(tǒng)情況相比，可增加材料使用效率，并減少步驟的數(shù)量，從而使制造成本降低。
在本實(shí)施例中，電阻率低于多晶硅膜14和/或第二導(dǎo)電膜16的材料被用作填充觸孔28的布線材料(導(dǎo)電材料)。這樣做，能夠確保觸塞15的更高的導(dǎo)電性。
并且，在本實(shí)施例中，在烘焙填充觸孔28的布線材料(導(dǎo)電材料)之后，涂敷用于第二導(dǎo)電膜16的導(dǎo)電材料，并對(duì)其進(jìn)一步烘焙。然而，也可以使用這樣的方法，即涂敷填充觸孔28的布線材料(導(dǎo)電材料)和用于第二導(dǎo)電膜16的導(dǎo)電材料，然后一起進(jìn)行烘焙。
(制造器件的方法)以下參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖4的示意剖面圖示出了作為用本實(shí)施例的制造方法制造的器件的例子的TFT(薄膜晶體管)200的結(jié)構(gòu)。圖5A-8C示出了制造TFT200的方法的總的過程。這里，在每幅圖中，每一層和第一元件的縮放比例被調(diào)節(jié)以便使每層和第一元件足夠大以便于理解。
首先描述將被制造的TFT200的結(jié)構(gòu)。如圖4所示的TFT200具有位于玻璃襯底(基材)10上的多晶硅膜14，多晶硅膜14具有源極區(qū)14a、溝道區(qū)14b和漏極區(qū)14c。源極161經(jīng)由觸孔28a和28b連接到源極區(qū)14a，像素電極162經(jīng)由觸孔29a、29b和29c連接到漏極區(qū)14c。即，TFT200作為諸如液晶裝置等電光裝置的像素開關(guān)元件是理想的。并且，柵極19經(jīng)由柵絕緣膜261形成在多晶硅膜14的溝道區(qū)14b的上層。
這里，作為第一導(dǎo)電層的多晶硅膜14以及作為第二導(dǎo)電層的源極161經(jīng)由柵絕緣膜261和層間絕緣膜262疊加。并且，作為第一導(dǎo)電層的多晶硅膜14和作為第三導(dǎo)電層的像素電極162經(jīng)由柵絕緣膜261和兩個(gè)層間絕緣膜262和263疊加。如上所述，本實(shí)施例的TFT200具有多層互連結(jié)構(gòu)，并且可使用上述的電路板制造方法按如下所述制造。
以下參照?qǐng)D5A-8C描述如圖4所示的TFT200的制造方法。
如圖5A所示，多晶硅膜14形成在玻璃襯底10的表面上。該多晶硅膜14可用以下方式形成。首先，諸如氟塑料之類的液體排斥膜(在圖中未示出)形成在玻璃襯底10上。接著，紫外線照射到該液體排斥膜的元件形成區(qū)域，元件形成區(qū)域的液體排斥膜被分解并被除去以便形成圖案，從而制造液體排斥岸(bank)。接著，液態(tài)硅烷被涂敷在元件形成區(qū)域并被干燥。接著，被干燥的液態(tài)硅烷膜被烘焙并熱分解以便制造無定形硅膜。并且，紫外線被輻射到整個(gè)玻璃襯底10上以便分解和除去液體排斥岸。然后，諸如XeCl激光器的準(zhǔn)分子激光器被照射到無定形硅膜上以便對(duì)其退火，并對(duì)無定形硅進(jìn)行多晶化以制造多晶硅膜14。
之后，執(zhí)行多晶硅膜14的溝道浸漬。即，適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)(例如在形成n-型導(dǎo)電層的情況下的PH3離子)被排放并擴(kuò)散到整個(gè)表面上。該多晶硅膜14成為第一導(dǎo)電層。
接著，液態(tài)有機(jī)材料的光掩模被涂在玻璃襯底10的整個(gè)表面上，以便覆蓋多晶硅膜14。接著，被涂敷的光掩模在70至90℃的溫度下干燥(預(yù)烘焙)。液態(tài)有機(jī)材料可以是光致抗蝕劑(如聚酰亞胺)。并且，液態(tài)有機(jī)材料可通過旋涂法、浸涂、液態(tài)源霧化化學(xué)沉積法(LSMCD)、裂縫涂敷法(slit coating)或液滴排放裝置施加。接著，光掩模通過光刻法被曝光并顯影以在源極區(qū)14a和觸孔形成區(qū)的漏板區(qū)14c形成如圖5A所示的掩模24a和24c。這些掩模24a和24c形成為與隨后形成的柵絕緣膜261(見圖4)的厚度相等或更大的高度。
之后，如圖5B所示，柵絕緣膜261在玻璃襯底10(包括多晶硅膜14)上除掩模24a和24c以外的整個(gè)表面上形成。該柵絕緣膜261可利用與前述制造電路板的方法的實(shí)施例中示出的用于形成絕緣層26的方法相同的方法來形成，即通過涂敷和固化液態(tài)絕緣材料來形成。
接著，通過灰化除去掩模24a和24c，并且，如圖5C所示，在柵絕緣膜261的形成掩模24a和24c的區(qū)域中形成通孔28a和29a。進(jìn)一步，如圖5D所示，利用噴墨裝置30(參見圖9)將以有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物作為主要成份的液態(tài)接觸形成材料提供到通孔28a和29a中。之后，對(duì)通孔28a和29a中的液態(tài)接觸形成材料進(jìn)行烘焙和固化，以形成觸塞15a和16a。
接著，如圖6A所示，柵電極19在柵絕緣膜261上對(duì)應(yīng)溝道區(qū)14b的位置形成。具體而言，以有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物作為主要成份的液態(tài)接觸形成材料被涂敷到整個(gè)表面上，通過光刻法或類似方法來形成圖案，以便有選擇地在對(duì)應(yīng)溝道區(qū)14b的位置形成。這里，利用所形成的柵電極19作為掩膜，將適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)(例如在形成P-型導(dǎo)電層的情況下的B2H6)排放到源極區(qū)14a和漏板區(qū)14c。
進(jìn)一步，類似地，如圖6A所示，在兩個(gè)觸塞15a和16a上形成附加的抗蝕劑，然后形成厚度大于(高度大于)層間絕緣膜262的形成掩模241和242。對(duì)于形成這些掩模241和242的方法，例如可使用如上所述的噴墨裝置30。
接著，如圖6B所示，層間絕緣膜262在玻璃襯底10(包括柵絕緣膜261)上除掩模241和242以外的整個(gè)表面上形成?？衫门c如上所述的形成柵絕緣膜261的方法相同的方法來形成層間絕緣膜262。即，通過涂敷和固化液態(tài)絕緣材料。進(jìn)一步，通過灰化除去掩模241和242，并且，如圖6所示，在層間絕緣膜262的形成掩模241和242的區(qū)域中形成通孔28b和29b。并且，利用噴墨裝置30(參見圖9)有選擇地提供以有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物作為主要成份的液態(tài)接觸形成材料以形成通孔28b和29b，接著通過烘焙和固化液態(tài)接觸形成材料來形成觸塞15b和16b，如圖7A所示。
接著，如圖7B所示，源極161被形成預(yù)定的布線圖案，以便與觸塞15a進(jìn)行接觸。當(dāng)形成源極161的布線圖案時(shí)，也可以使用噴墨裝置30(參見圖9)。在形成源極161之后，如圖7C所示，在觸塞16b上形成掩模243。此處掩?？捎霉饪谭?、利用噴墨裝置30(參見圖9)的液滴排放方法或類似方法來形成。
接著，如圖8A所示，在層間絕緣膜262(包括源極161)上除掩模243以外的整個(gè)表面上形成層間絕緣膜263。該層間絕緣膜263利用與層間絕緣膜262相同的方法來形成，即，通過烘焙和固化液態(tài)絕緣材料來形成。進(jìn)一步，通過灰化除去掩模243，并且，如圖8B所示，在層間絕緣膜263上形成掩模243的區(qū)域中形成通孔29c。并且，利用噴墨裝置30(參見圖9)有選擇地提供以有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物作為主要成份的液態(tài)接觸形成材料以形成通孔29c，接著通過烘焙和固化液態(tài)接觸形成材料來形成觸塞16c，如圖8C所示進(jìn)一步，類似地，如圖8C所示，由ITO等制造的像素電極162形成為預(yù)定的布線圖以便與觸塞16c接觸。當(dāng)形成該像素電極162的圖案時(shí)，也可以利用如上所述的噴墨裝置30(參見圖9)。
利用上述的方法，這里，作為第一導(dǎo)電層的源極區(qū)14a以及作為第二導(dǎo)電層的源極161，以及作為第一導(dǎo)電層的漏極區(qū)14c和作為第二導(dǎo)電層的像素電極162可以分別經(jīng)由設(shè)置在觸孔中的觸塞15a和15b以及觸塞16a、16b、16c電連接。以這種方式，在本實(shí)施例中，通過在觸孔形成區(qū)中提供掩模，接著在掩模周圍形成絕緣層，并除去掩模而形成觸孔。因此，不必要蝕刻絕緣層以便形成通孔(觸孔)。從而不需要昂貴的真空設(shè)備，減少了步驟的數(shù)量，簡(jiǎn)化了步驟。并且，在本實(shí)施例中，使用如圖9所示的液滴排放裝置30的液滴排放方法被用作將液態(tài)接觸形成材料填充到觸孔中的方法。因此，與使用光刻法將液態(tài)接觸形成材料有選擇地定位在觸孔中的傳統(tǒng)情況相比，可提高材料利用效率，減少步驟數(shù)量，從而使制造成本降低。
以上描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。然而，本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施例，在不偏離權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種修改。例如，在制造器器件的方法中，選擇蝕刻方法也可用作膜形成方法、選擇涂敷方法以及在絕緣層中形成通孔的方法，這些方法在上述的制造電路板的方法中進(jìn)行了示出。
盡管以下描述和示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解這些只是本發(fā)明的例子而不能認(rèn)為是限制性的。在不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可以進(jìn)行增加、省略、替代和其它變化。因此，本發(fā)明不受前述說明的限制，而僅僅由所附的權(quán)利要求的范圍來限制。
權(quán)利要求
1.一種形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，包括在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在第一導(dǎo)電層上形成具有觸孔的絕緣層；利用液滴排放裝置用導(dǎo)電材料填充所述觸孔，以便形成導(dǎo)電接觸件；以及形成經(jīng)由導(dǎo)電接觸件電連接到所述第一導(dǎo)電層的第二導(dǎo)電層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，形成絕緣層包括在第一導(dǎo)電層上的預(yù)定觸孔形成區(qū)中形成掩模；在除掩模之外的第一導(dǎo)電層上形成絕緣層；以及移除掩模以在絕緣層中形成用作觸孔的通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，形成絕緣層包括將液態(tài)絕緣材料施加在除掩模以外的第一導(dǎo)電層上；以及固化液態(tài)絕緣材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，形成絕緣層包括形成多個(gè)絕緣層，形成多個(gè)通過各絕緣層的觸孔，其中填充觸孔包括用導(dǎo)電材料填充通過各絕緣層的觸孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電材料具有比第一導(dǎo)電層和/或第二導(dǎo)電層低的電阻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，還包括在填充觸孔之后，并且通過對(duì)第二導(dǎo)電層施加導(dǎo)電材料來形成第二導(dǎo)電層之后，烘焙所述導(dǎo)電材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，還包括在將導(dǎo)電材料填充到觸孔中之后烘焙所述導(dǎo)電材料；以及在對(duì)第二導(dǎo)電層施加導(dǎo)電材料之后烘焙用于第二導(dǎo)電層的導(dǎo)電材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，形成第二導(dǎo)電層包括使用液滴排放裝置形成布線圖案。
9.一種制造電路板的方法，包括在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成帶有觸孔的絕緣層；利用液滴排放裝置用導(dǎo)電材料填充所述觸孔，以便形成導(dǎo)電接觸件；以及形成經(jīng)由導(dǎo)電接觸件電連接到所述第一導(dǎo)電層的第二導(dǎo)電層。
10.一種制造器件的方法，包括在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成帶有觸孔的絕緣層；利用液滴排放裝置用導(dǎo)電材料填充所述觸孔，以便形成導(dǎo)電接觸件；以及形成經(jīng)由導(dǎo)電接觸件電連接到所述第一導(dǎo)電層的第二導(dǎo)電層。
全文摘要
一種形成多層互連結(jié)構(gòu)的方法，其中第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層經(jīng)由絕緣層疊加，第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層通過形成在絕緣層中的通孔互相連接。所述方法包括以下步驟在襯底上形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層上形成帶有觸孔的絕緣層；利用液滴排放裝置用導(dǎo)電材料填充所述觸孔，以便形成接觸導(dǎo)電材料；以及形成第二導(dǎo)電層以便連接到所述接觸導(dǎo)電材料。
文檔編號(hào)H01L21/288GK1577735SQ200410062828
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月7日
發(fā)明者田中英樹, 湯田坂一夫, 佐藤充 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社