制造结构的方法技术

使用氧化金掩模（３０）来图案化金层（２０），优选地，以微接触印刷法使用酸来图案化该掩模。氧化金掩模（３０）在用于金层（２０）的碱性蚀刻溶液中是稳定的。可以保持氧化金掩模（３０）以产生可再暴露的金衬垫（２０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及通过在金层上提供掩模来在金层上,
技术介绍
这样的方法例如从US-A 2004/0102050中是已知的。该已知的方 法是微接触印刷的具体例子。该图案化方法包括通过根据在印模 (stamp)的模压表面上提供的图案将材料从印模转移到衬底层来实现 的表面的图案化。转移的材料然后在衬底上形成自组装单分子层，也 称为SAM。最合适的衬底层是金，并且形成SAM的优选材料是烷烃硫醇， 特别是n-十八烷硫醇。尽管并不排除SAM的其他使用，SAM适合作为 蚀刻掩模被用于随后的衬底层的蚀刻。然而，这种方法显得太慢。已 知的方法提出在微接触印刷中转移不同于烷烃硫醇的另 一种材料，并 且浸入在具有烷烃硫醇的槽中以填充金层表面剩下的部分。此后，去 除另一种材料，例如季戊四醇-四(3-巯基丙酸酯)。这种方法具有的优 势是所述另 一种材料不需要形成对用于下面衬底层的蚀刻剂有抵抗作 用的理想的SAM。结果，可以相当大地增加转移的速度。然而，当人们或者为了在微电子器件的制造中施加另外的层、或 者为接触诸如金的衬底层而意欲使该衬底层暴露时，形成的衬底层被 SAM所覆盖却是不利的。显然，可以随后去除SAM,但是因此其需要氧 化的等离子体处理。这样的等离子体处理有效地限制了微接触印刷的 应用，因为它基本上是要在洁净室中实施的方法，并且对于在衬底表 面的其他材料可能有害。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种图案化的可替换实施例，以 及特别是微接触印刷的可替换实施例，其中在通过掩模暴露的金层上 执行处理步骤之后可以容易地暴露衬底层。该目通过来实现，所述方法包括步骤通过氧化和图案化该表面来提供金层的图案化表面以生成氧化物掩模，和在通 过该掩模暴露的金层上执行处理步骤。根据本专利技术，在金层上形成氧化金掩模。已经发现，在通过在诸 如等离子体装置的氧化气氛中对金进行氧化来提供氧化金层、合用任何形式的软光刻来图案化该金层表面的过程中，可以充分制备例如氧化金掩模。对于纳米压印光刻，在氧化之前发生图案化；而在微接触 印刷中，在图案化之前发生氧化。可替代地，尽管不是优选的，可以 以图案化的方式使用氧化剂同时图案化和氧化该金层。该氧化剂例如 是等离子体、电化学试剂、聚集的离子束、在有氧情况下聚焦的激光 束、或者扫描探针光刻试剂。使用氧化金掩模是有利的，因为它可以用弱还原剂或者酸来去除， 而在碱性溶液中它是稳定的、并且甚至还可用作蚀刻掩模。这允许在 施加氧化金掩模之后在任何期望的时刻暴露金层。它另外允许部分地 或者选择性地去除该氧化金掩模。此外可以用不需要很强的酸来实现 该去除，或者用合适的、也不需要很强的还原剂来实现该去除。因此 它允许在洁净室之外进行处理，并且它允许从包括另外的、甚至相互 不同的层的衬底上局部地去除该氧化金掩模。氧化金本身是已知的。Appl. Phys. A, 71 (2000)， 331-335讨论了 使用磁控溅射在SrTi03、蓝宝石和Si的衬底上制备氧化金薄膜。它也 报告了通过扫描的聚焦激光和扫描的聚焦离子束辐射来将氧化金薄膜 还原为金。然而，这种方法实际上是完全不同的过程。此外，100nra 的薄膜厚度和当在等离子体中对金层进行氧化时获得厚度是不同。 Tomomi Sakata等人(NTT樣i系统集成实验室)在互联网上公布的 'Pre—and Post-Treatment for electrodeposition of organic dielectrics on gold electrodes，声明在氧等离子体形成过程中可以 形成氧化金并且可以通过盐酸来溶解氧化金，但是它没有公开任何关 于此点用于提供图案化的表面到金层的用途。产生的氧化金掩模可以以几种方法;故利用，此后将讨论这几种方 法。如将清楚的，要在暴露的金层上执行的处理步骤是沉积或者蚀刻。 出乎意料的是，发现氧化金层对于碱溶液具有好的稳定性，然而它在 酸性溶液或者中性溶液中的稳定性较差。对于沉积步骤， 一个大的优 势是所述氧化金层是用作无机的、极性材料的氧化物。首先，在完成在金层上的处理步骤之后可以去除该氧化物掩模。 如上面描述的，优势是能够容易地实施该步骤。如果该处理步骤是蚀 刻步骤，则去除氧化物掩模旨在暴露金层以便实施进一步的处理步骤 或者允许接触。可以例如用探针、电极和其他导体进行接触，但是也 可以通过诸如生物分子的选择性吸收材料来进行接触。如果处理步骤 是例如导电性材料的沉积步骤，在去除氧化物掩模之后可以去除该金 层。关于这点的一个具体例子是例如电镀处理。在另一个例子中，可 以只是部分地去除氧化金掩模。在进一步的例子中，选择性地沉积焊 接材料或者凸点材料。金层中已经被氧化金掩模临时保护的部分可以 此后用于诸如测试的其他目的。在一个更进一步的例子中，金层中被 氧化金保护的部分可以不与诸如电镀层的其他层相接触，例如以便后 来在其上施加焊接材料等。其次，可以将氧化物掩模施加到以前已经被图案化的金层上。和 预图案化结合使用氧化物掩模是非常有成效的。例如，可以定义局部 区域用于粘附或者用于进一步沉积，甚至直到垂直互连的制造。可替 代地，当使用氧化金掩模作为蚀刻掩模时，允许已经预图案化的表面 完成进一步的微图案化或者毫微图案化。这看起来对于增加金图案的 分辨率是有利的，该金图案已经用诸如电镀的工艺被创建。最后，金 可以再次用作在下面的金属层的蚀刻掩模。在这里观察到软光刻，特别是诸如乂人W0-A2003/99463中已知的、如在波形印刷(wave printing) 中实施的软光刻，能够在这样的非平面的表面上提供图案。第三，在提供氧化金掩模之后可以以期望的图案将另外的掩模施 加在暴露的金层上。在这里特别合适的是将诸如烷烃硫醇的自组装单 分子层用作第二掩模。不仅可以用微接触印刷来沉积这种掩模，而且 还证实烷烃硫醇和氧化金的抗蚀性是正交的氧化金在碱性溶液中是 稳定的，而烷烃硫醇在碱性溶液和酸性溶液两者中都是稳定的。可以利用这种掩模的组合来增加最终的图案的分辨率。当两个掩 模重叠时发生这种用相对大的特征尺寸的印模实现的增加的分辨率 则在去除金层的暴露的部分和在氧化金掩模下面的部分两者之后剩下 高分辨率的金图案。在这里使用波形印刷再次看起来是有利的，因为 它允许根据相同的对准标记来对准用于图案化氧化金层和用于提供自 组装单分子层的印模。在此，另外的利用与在金层的暴露的部分上应用另外的材料相结 合。尽管暴露的部分变得更厚，由自组装单分子层覆盖的部分保持相 同的厚度，而由氧化金层覆盖的部分可以^皮去除。还有另一种应用利用由于分子的烷烃链而引起的诸如烷烃硫醇的 自组装的单分子层具有非极性的表面。然而氧化金层是极性的。可以 利用这种表面属性中的不同来沉积另外的材料而不需要额外的蚀刻掩 模。最后，如果具有氧化金掩模的部分没有被任何另外的层所覆盖， 则可以在处理的稍后阶段接触其下的金层。除了测试之外，这看起来对于〗务整(trimming)无源元件和可选地对于编程是非常有用的可 以去除由此局部暴露的金层，于此切割互连线。将清楚的是该结构的制造可以是制造微电子器件的一部分，该微 电子器件是诸如半导体器件、无源网络、滤波器、用于测量生物分子 的生物传感器或者阵列型器件、另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造结构的方法，包括步骤：－通过对表面进行氧化和图案化来提供金层的图案化表面以生成氧化物掩模，和－通过所述掩模在暴露的金层上执行处理步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-10-28 05110109.51.一种制造结构的方法，包括步骤-通过对表面进行氧化和图案化来提供金层的图案化表面以生成氧化物掩模，和-通过所述掩模在暴露的金层上执行处理步骤。2. 如权利要求l所述的方法，其中在所述暴露的金层上执行处理 步骤之后去除所述氧化物掩模。3. 如权利要求l所述的方法，其中通过所述掩模用碱来蚀刻所述 金层。4. 如权利要求1或2所述的方法，其中所述处理步骤包括施加材 料到所述暴露的金层。5. 如权利要求4所述的方法，其中通过电镀技术施加所述材料。6. 如权利要求4所述的方法，其中所述材料选择性地粘附到所述 暴露的金层。7. 如权利要求1或3所述的方法，其中在生成所述掩模后用自组 装单分子层覆盖所述金层的一部分。8. 如权利要求l所述的方法，其中在所述氧化步骤以前已经对所 述金层进行了图案化。9. 如权利要求4所述的方法，还包括步骤- 在生成所述氧化物掩模之后用自组装单分子层覆盖所述金层的一 部分，- 在施加所述材料之后去除所述氧化物掩模而不去除所述自组装单 分子层，和- 蚀刻通过去除所述氧化物掩模而暴露的金。10. 如权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D伯丁斯基，RBA夏普，MH布利斯，J休斯肯斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]