利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法及其制成的半导体元件技术

一种利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法及其制成的半导体元件，通过光阻涂布、曝光、显影、再镀上金属层，并利用光阻去除液去除光阻层，在去除光阻层时会将光阻层顶部的金属剥离，可不需蚀刻工艺，即可完成半导体元件所需的电路布设；此外，通过工艺参数安排，使光阻层的轮廓呈现特定角度，使光阻层表面的金属可被完全剥离，达到节省成本，有效提升竞争优势的目的。的目的。的目的。

【技术实现步骤摘要】
利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法及其制成的半导体元件


[0001]本专利技术应用于半导体元件的制造，尤指一种通过简化并改善工艺，以提升制造流程效率、节约成本与缩短制造时间、且不易造成金属残留、也不易破坏底材表面的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法及其制成的半导体元件。

技术介绍

[0002]一般在制造半导体元件时，经常需要利用蚀刻(Etch)方式来作为移除金属的工艺，以此布设出所需的电路，请参阅图1，其为利用蚀刻工艺流程示意图，现有的蚀刻工艺依序为:(1)金属镀膜:在一基板S表面先镀上一金属层M；(2)光阻涂布:涂布一光阻P于金属层M表面；(3)曝光:通过一光源及一光罩曝光光阻P；(4)显影:以一显影液将未曝光的光阻P去除，使金属层M表面成形有图案的一光阻层P
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；(5)蚀刻:利用蚀刻液将未被光阻层P
’
覆盖的金属层M去除；(6)剥膜:将光阻层P
’
由金属层M表面剥离，使基板S表面留下的金属层形成电路。
[0003]一般在制造半导体元件时，采用蚀刻的方式将不需要保留的金属区域移除，只留下需要保留的金属区域以形成电路；但是为了要能达到能把金属都蚀刻干净以及不可有金属残留情况，需要搭配多种金属蚀刻液(金属蚀刻液种类包括HF，HNO3，H2O2，KOH，NH4OH，H2SO4，DHF，H3PO4)，才能达到较佳的蚀刻效果。
[0004]然而使用蚀刻(etch)方式来移除金属层的工艺方式在实际实施时具有以下缺点:(1)用蚀刻(Etch)的方式来移除溅镀或蒸镀工艺所沉积下来的金属层所需成本较高，原因是蚀刻机台费用昂贵，所搭配使用的金属蚀刻液同时也是一项昂贵的费用成本；(2)遇到如耐腐蚀的特殊金属层，例如金属膜层是比较耐腐蚀的金属，则会有不易蚀刻的问题，因而造成金属残留情况，但为了提高金属蚀刻液的效能，通常会以增加蚀刻液的浓度、或是延长浸泡时间来处理，但高浓度的蚀刻方式却也可能破坏底材表面，造成良率上损失；(3)因为多了蚀刻工艺步骤流程，因此增加了较多生产的时间，同时也提高制作成本(如电费、工时、人力等)。

技术实现思路

[0005]有鉴于上述的问题，本专利技术人依据多年来从事相关工艺的经验，针对蚀刻工艺进行研究及改进；缘此，本专利技术的主要目的在于提供一种利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法及其制成的半导体元件，供以解决用蚀刻(etch)工艺所导致金属残留以及机台费用昂贵所导致制作成本较高的问题等诸多问题。
[0006]为达上述目的，本专利技术的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法及其制成的半导体元件，主要于一基板经过光阻涂布、曝光、显影等工艺在基板的表面形成具图样的光阻层，并将此基板经过金属镀膜，再用光阻去除液(PR
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Strip，成分为NMP和DMSO和glycol ethers)来去除光阻层，光阻去除液(PR
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strip)在去除光阻层时，会同时将光阻层顶部的金属剥离；此外，通过本专利技术的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，将使光阻层的轮廓具有独特的角度，使光阻层侧面不易被金属覆盖，不会造成金属蚀刻不洁导致金属残留问题，如此便可舍弃用蚀刻(etch)方式去除金属，省下昂贵的蚀刻机台费用，与蚀刻药水费用，也使流程简化，生产时间大幅降低，产能因此增加，致使公司的人力、电力、气体等资源成本也会降低，大大提升竞争优势。
[0007]本专利技术一种利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，供以使一基板完成一电路的布设，包括:一光阻涂布步骤，将一光阻涂布于该基板；一曝光步骤，将该光阻以一光源、一光罩、及一曝光工艺参数进行曝光，使该基板表面成形具有图样的一光阻层；一显影步骤，利用一显影液对曝光完成的该光阻进行清洗，使具有图样的该光阻层显现；一镀膜步骤，使该光阻层表面被镀有一第一金属层，且该基板表面被镀一第二金属层；以及一掀离步骤，以一光阻去除液对该光阻层进行掀离，达到使该第一金属层连同该光阻层被掀离，使被留下的该第二金属层形成该电路。
[0008]进一步的，该光阻涂布步骤中，该光阻为负型光阻。
[0009]进一步的，该光阻涂布步骤中，该光阻的涂布厚度为1um~15um。
[0010]进一步的，该光阻涂布步骤中，包括温度为70℃~120℃搭配持续时间为60秒~90秒的一软烤作业。
[0011]进一步的，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括一曝光波长范围为宽频350 nm ~450nm。
[0012]进一步的，该曝光工艺参数包括使用对准式曝光机（aligner)、或步进式曝光机（stepper）的其中一种或其组合进行曝光。
[0013]进一步的，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括一灯源为g
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line、h
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line或i
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line的其中一种或其组合。
[0014]进一步的，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括一曝光模式为接触式。
[0015]进一步的，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括一间隙为0~50um。
[0016]进一步的，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括一曝光能量为40 mJ/cm2~450mJ/cm2。
[0017]进一步的，该曝光步骤中，该曝光步骤包括有温度为40℃~100℃，持续时间为60秒~90秒的一烘烤作业。
[0018]进一步的，该显影步骤中，该显影液为1wt%~5wt%的四甲基氢氧化铵溶液。
[0019]进一步的，该显影步骤中，包括在该显影液清洗完毕后，使用去离子水喷洒清洗10秒~60秒。
[0020]进一步的，该显影步骤中，该显影步骤包括温度为100℃~250℃，持续时间为5分钟~20分钟的一硬烤作业。
[0021]进一步的，该显影步骤中，显影完毕的该光阻层由上至下成形为一渐缩样态。
[0022]进一步的，该显影步骤中，该光阻层与该基板的一夹角为40度~100度。
[0023]进一步的，该掀离步骤中，该光阻去除液包括有N
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甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜及乙二醇醚的组合。
[0024]本专利技术还提供一种利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法所制成的半导体元件，通过由一光阻曝光而成的一光阻层，布设有一电路，包括:一基板；该光阻，涂布于该基板表面，被一光源通过具有图样的一光罩曝光，并由一显影液将未反应的该光阻去除；该光阻层，通过一光阻去除液掀离；一第一金属层，成形于该光阻层表面，与该光阻层被一同掀离；以及一第二金属层，成形于该基板表面形成该电路。
[0025]进一步的，该光阻为负型光阻。
[0026]进一步的，该光阻成分包括树脂、增感剂、溶剂的组合。
[0027]进一步的，该光阻涂布厚度为1um~15um。
[0028]进一步的，该显影液为包括1wt%~5wt%的四甲基氢氧化铵溶液。
[0029]进一步的，该光阻层由上至下成型为一渐缩样态。
[0030]进一步的，该光阻层与该基板的一夹角为40度~10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，供以使一基板完成一电路的布设，其特征在于，包括:一光阻涂布步骤，将一光阻涂布于该基板；一曝光步骤，将该光阻以一光源、一光罩、及一曝光工艺参数进行曝光，使该基板表面成形具有图样的一光阻层；一显影步骤，利用一显影液对曝光完成的该光阻进行清洗，使具有图样的该光阻层显现；一镀膜步骤，使该光阻层表面被镀有一第一金属层，且该基板表面被镀一第二金属层；以及一掀离步骤，以一光阻去除液对该光阻层进行掀离，达到使该第一金属层连同该光阻层被掀离，使被留下的该第二金属层形成该电路。2.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该光阻涂布步骤中，该光阻为负型光阻。3.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该光阻涂布步骤中，该光阻的涂布厚度为1um~15um。4.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该光阻涂布步骤中，包括有温度为70℃~120℃搭配持续时间为60秒~90秒的一软烤作业。5.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括一曝光波长范围为宽频350 nm ~450nm。6.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括使用对准式曝光机、或步进式曝光机的其中一种或其组合进行曝光。7.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括一灯源为g
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line、h
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line或i
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line的其中一种或其组合。8.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括一曝光模式为接触式。9.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括一间隙为0~50um。10.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该曝光步骤中，该曝光工艺参数包括一曝光能量为40 mJ/cm2~450mJ/cm2。11.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该曝光步骤中，该曝光步骤包括有温度为40℃~100℃，持续时间为60秒~90秒的一烘烤作业。12.如权利要求1所述的利用金属掀离工艺的半导体元件制造方法，其特征在于，该显影步骤中，该显影液为1wt%~5wt%的四甲基氢氧化铵溶液。13.如权利要求1所述的利用金属掀...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹政兴，赵大翔，胡荣森，
申请(专利权)人：晶瑞光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：