專利名稱：半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法。
背景技術(shù)：
例如，在形成埋入布線的方法中，在基板上設(shè)置形成有用于設(shè)置第I、第2布線層的凹部的絕緣樹脂，并在其上分別以均勻的厚度依次形成第I、第2布線層，之后使用切削工具使表面平坦化。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，包括以下エ序在基板的主面上，以在形成布線圖案的位置上設(shè)置開ロ部的方式形成絕緣樹脂；在開ロ部的露出基板的區(qū)域即底面和包圍底面的區(qū)域即側(cè)面和與基板的主面相對(duì)置的絕緣樹脂的面ー側(cè)上，使用金屬形成第I布線層；以及通過切削工具進(jìn)行切削，以露出絕緣樹脂和布線層，第I布線層被形成為在底面上形成的厚度比在側(cè)面上形成的厚度厚。


圖IA 圖IE是表示本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法的エ序剖視圖。圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法的剖視圖。圖3是表示本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置及其布線的形成方法。如圖IA所示，在基板I上與布線層的圖案相反圖案的位置設(shè)置形成有孔H的掩模2。并且，使用刮板3進(jìn)行絲網(wǎng)印刷來設(shè)置絕緣樹脂4。接著，如圖IB所示，去除掩模2。基板I是形成有半導(dǎo)體元件的晶片。此外，在硅基板Ia上形成有內(nèi)層布線lb，由導(dǎo)電性高的金屬例如Cu等形成；和絕緣層lc，形成在內(nèi)層布線Ib上，且被設(shè)置為露出內(nèi)層布線Ib的一部分。另外，在本實(shí)施方式中使用了形成有半導(dǎo)體元件的晶片，但并不限于此。此外，在本實(shí)施方式中使用了內(nèi)層布線Ib露出的基板，但也可以使用不露出內(nèi)層布線Ib的基板。掩模2包括線材(未圖示)，在金屬框(未圖示)的內(nèi)側(cè)沿著想要形成的布線形狀延伸；以及，固體材料2a，由線材支撐，與形成第I、第2布線層7、8的位置對(duì)應(yīng)地形成。并且，在固體材料2a之間形成有孔H。另外，本實(shí)施方式的掩模2使用在金屬框內(nèi)形成有線材和固體材料2a的掩模，但不限于此。例如，只要能夠以包圍形成有后述圖3的第I、第2布線層7、8的位置的方式設(shè)置絕緣樹脂4，則可以使用任何掩模2。作為線材的材質(zhì)，使用例如由尼龍及聚酯等樹脂、不銹鋼等金屬形成的材質(zhì)。但是，并不限于上述材質(zhì)，只要能夠支撐固體材料2a，則可以使用任何材質(zhì)。此外，作為固體材料2a的材質(zhì)，采用例如由感光性的樹脂、電解鎳等金屬形成的材質(zhì)。如圖IB所示，絕緣樹脂4形成有第I開ロ部5，以露出基板I的絕緣層Ic的一部分。此外，絕緣樹脂4形成有第2開ロ部6，以露出內(nèi)層布線Ib和基板I的絕緣層Ic的一部分。第I開ロ部5包括基板I的絕緣層Ic露出的區(qū)域即第I底面5b和包圍第I底面5b的面即側(cè)面5a。此外，第2開ロ部6包括基板I的內(nèi)層布線Ib露出的面即第2底面5c、包圍第2底面5c并露出的側(cè)面5a'和第I底面5b、以及包圍第I底面5b的面即側(cè)面5a。作為材質(zhì)，使用耐熱性的環(huán)氧樹脂，但不限于此，只要是耐熱性的樹脂，則可以使用任何材質(zhì)。另外，在本實(shí)施方式中通過絲網(wǎng)印刷來形成絕緣樹脂4，但不限于此。也可以通過例如凸版印刷、凹版印刷、噴墨(inkjet)印刷、納米壓印等方式形成絕緣樹脂。接著，如圖IC所示，在絕緣樹脂4和第I、第2開ロ部5、6上設(shè)置由Ti形成的第I布線層7。進(jìn)ー步詳細(xì)說明的話，第I布線層7是通過濺射、真空蒸鍍等干法エ藝來形成的。此外，第I布線層7在第I、第2開ロ部5、6的側(cè)面5a、5a'上形成為厚度約20nm 約50nm，在第I、第2底面5b、5c上形成為厚度約200nm 約300nm。此時(shí)，控制從射出離子化的Ti粒子的靶(未圖示)向基板I的第I、第2開ロ部5、6入射Ti粒子的入射角度分布并進(jìn)行成膜。入射角度分布的控制是通過將靶與基板I的第I、第2開ロ部5、6之間的磁場(chǎng)分布及偏壓作為參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制的。說明將側(cè)面5a、5a'上形成的第I布線層7的厚度設(shè)為約20nm 約50nm的原因。尤其在側(cè)面5a上形成的第I布線層7比約20nm薄的情況下，與絕緣樹脂4的貼緊カ降低。因此，由于在設(shè)置電子部件及引線等時(shí)施加超聲波等外力等，絕緣樹脂與第I布線層7會(huì)剝離。此外，在第I布線層7比約50nm厚的情況下，由于Ti是難切削性的材質(zhì)，因此會(huì)縮短后述的進(jìn)行平坦化的エ序中所使用的切削工具9的壽命。因此，將側(cè)面5a、5a'上形成的第I布線層7的厚度設(shè)為約20nm 約50nm。由此，確保貼緊性，并減小通過切削工具9切削第I布線層7的量，從而能夠提高切削性并延長切削工具9的壽命。說明將第I、第2底面5b、5c上形成的第I布線層7的厚度設(shè)為約200nm 約300nm的原因。在第I、第2底面5b、5c上形成的第I布線層7比約200nm薄的情況下，與第I、第2開ロ部5、6的第I、第2底面5b、5c的貼緊性降低。尤其在設(shè)置電子部件及引線等吋，與側(cè)面5a、5a'相比，超聲波等外力等會(huì)施加更大的負(fù)荷，因此容易剝離。并且，在第I、第2底面5b、5c上形成的第I布線層7比約300nm厚的情況下，由于Ti與例如像Cu這樣的低電阻材料相比，電阻大，因此難以導(dǎo)電。尤其在與第2開ロ部6的內(nèi)層布線Ib接觸地設(shè)置了第I布線層7的情況下，難以導(dǎo)通從內(nèi)層布線Ib流過的電。此夕卜，通過施加電壓、磁場(chǎng)或電場(chǎng)來在第I、第2開ロ部5、6的側(cè)面5a、5a'和第I、第2底面5b,5c上同時(shí)形成第I布線層7。因此，若在第I、第2底面5b、5c上形成得比約300nm厚，則尤其在側(cè)面5a上形成的第I布線層7的厚度會(huì)比約50nm厚。因此，通過將第I、第2底面5b、5c上形成的第I布線層7設(shè)置為約200nm 約300nm,能夠確保緊貼性，并減小電阻。接著，如圖ID所示，在第I布線層7上設(shè)置由例如Cu形成的第2布線層8。另外，在本實(shí)施方式中第2布線層8由Cu形成，但不限于此。例如，可以使用Al等電阻低的金屬。此外，在本實(shí)施方式中，通過濺射來設(shè)置第2布線層8，但不限于此。例如，電鍍、濺射和電鍍的組合等，只要能夠設(shè)置低電阻材料，則如何設(shè)置均可。此外，第2布線層8被設(shè)置為與第I、第2開ロ部5、6的側(cè)面5a的高度T大致相等，或稍高于該高度T。由此，能夠在第I、第2開ロ部5、6內(nèi)切實(shí)地填充第2布線層8。接著，如圖IE所示，使用切削工具9進(jìn)行切削，以露出絕緣樹脂4、第I布線層7及第2布線層8，平坦化為切削后的絕緣樹脂4、第I、第2開ロ部5、6的高度T'大致相同。此時(shí)，可以切削比第I、第2開ロ部5、6的側(cè)面5a的高度T稍低的高度位置的絕緣樹脂4。通過這樣進(jìn)行切削，不用切削工具9的前端E來切削絕緣樹脂4上形成的第I布線層7，因此能夠比以往延長切削工具9的壽命。 此外，存在設(shè)置絕緣樹脂4時(shí)掩模2上附著了絕緣樹脂4的狀態(tài)下去除掩模2的情況。例如，如圖2所示，存在第I、第2底面5b、5c的相對(duì)面?zhèn)鹊慕^緣樹脂4的角部K的剖面形狀形成為比底面5b的寬度稍寬的情況。在該情況下，第I布線層的厚度形成為比側(cè)面5a上形成的第I布線層7的厚度稍厚。因此，用切削工具9進(jìn)行切削時(shí)，在第I、第2開ロ部5、6的側(cè)面5a的高度T以上進(jìn)行了切削的情況下，用切削工具9的前端E切削第I布線層7的量増加。但是，如本實(shí)施方式所述，通過在比第I、第2開ロ部5、6的側(cè)面5a的高度T稍低的位置進(jìn)行切削，能夠減小第I布線層7的切削量，能夠延長切削工具9的壽命。如圖3所示，這樣形成的本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置10設(shè)置有基板I ;絕緣樹脂4，被設(shè)置為形成有第I、第2開ロ部5、6，以露出基板I的一部分即內(nèi)層布線lb、絕緣層Ic ;第I布線層7，形成在由絕緣樹脂4包圍且露出基板I的一部分的區(qū)域即第I、第2開ロ部5、6的第I、第2底面5b、5c和包圍第I、第2開ロ部5、6的第I、第2底面5b、5c且由絕緣樹脂4形成的開ロ部的側(cè)面5a、5a'上，并且被設(shè)置為在第I、第2底面5b、5c上形成的厚度比在側(cè)面5a、5a'上形成的厚度要厚；以及第2布線層8，形成在第I布線層7上，且被設(shè)置為填充第I、第2開ロ部5、6。此外，被這樣形成在側(cè)面5a、5a'上形成的第I布線層7的厚度為約20nm 約50nm,第I、第2底面5b、5c上形成的第I布線層7的厚度為約200nm 約300nm。以上，根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，與由絕緣樹脂4形成的第I、第2開ロ部5、6的側(cè)面5a上形成的第I布線層7的厚度相比，第I、第2底面5b、5c上形成的第I布線層7的厚度厚。由此，能夠確保與形成側(cè)面5a的絕緣樹脂4的貼緊カ及與第I、第2開ロ部5、6的第I、第2底面5b、5c的貼緊性，通過減小用切削工具9切削第I布線層7的量來提高切削性，能夠延長切削工具9的壽命。說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但上述實(shí)施方式是作為例子來提示的，不限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實(shí)施方式能夠以其他各種方式來實(shí)施，能夠在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換、變更。上述實(shí)施方式及其變形包含于發(fā)明的范圍及要_，并且包含于權(quán)利要求書中所記載的發(fā)明及其同等的范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，其特征在干， 包括以下エ序 在基板的主面上，以在形成布線圖案的位置上設(shè)置開ロ部的方式形成絕緣樹脂； 在上述開ロ部的露出上述基板的區(qū)域即底面和包圍上述底面的區(qū)域即側(cè)面和與上述基板的主面相對(duì)置的上述絕緣樹脂的面ー側(cè)上，使用金屬形成第I布線層；以及通過切削工具進(jìn)行切削，以露出上述絕緣樹脂和上述第I布線層， 上述第I布線層被形成為在上述底面上形成的厚度比在上述側(cè)面上形成的厚度厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，其特征在干， 還包括以下エ序在上述第I布線層上進(jìn)ー步使用與上述第I布線層不同的金屬來形 成第2布線層， 上述第I布線層的硬度比上述第2布線層的硬度硬。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，其特征在干， 在通過上述切削工具進(jìn)行切削吋，切削比上述側(cè)面的高度低的高度位置的上述絕緣樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，其特征在干， 在通過上述切削工具進(jìn)行切削時(shí)，切削為上述絕緣樹脂、上述第I布線層及上述第2布線層的高度成為相同高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，其特征在干， 上述第I布線層形成為，在上述側(cè)面上形成的厚度為約20nm 約50nm，并且在上述底面上形成的厚度為約200nm 約300nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，其特征在干， 上述第I布線層由難切削性材料形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，其特征在干， 上述難切削性材料由Ti形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，其特征在干， 上述第I布線層由Ti形成，上述第2布線層為Cu或Al。
9.一種半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，其特征在于，包括以下エ序 在基板的主面上，以在形成布線圖案的位置設(shè)置開ロ部的方式形成絕緣樹脂； 被形成在上述開ロ部的露出上述基板的區(qū)域即底面和包圍上述底面的區(qū)域即側(cè)面和與上述基板的主面相對(duì)置的上述絕緣樹脂的面ー側(cè)上，以在上述底面上形成的厚度比在上述側(cè)面上形成的厚度厚的方式，使用金屬來形成第I布線層；以及通過切削工具進(jìn)行切削，以露出上述絕緣樹脂和上述第I布線層。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體裝置的布線的形成方法，包括以下工序在基板的主面上，以在形成布線圖案的位置設(shè)置開口部的方式形成絕緣樹脂；在開口部的露出基板的區(qū)域即底面和包圍底面的區(qū)域即側(cè)面和與基板的主面相對(duì)置的絕緣樹脂的面一側(cè)上，使用金屬形成第1布線層；以及通過切削工具進(jìn)行切削，以露出絕緣樹脂和第1布線層，第1布線層形成為，在底面上形成的厚度比在側(cè)面上形成的厚度厚。
文檔編號(hào)H01L21/768GK102683269SQ20121006030
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者東條啟, 田島尚之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝