抑制背景镀覆制造技术

一种方法，包括在介电体上选择性沉积具有高透光率的相变阻挡物，以形成图案，蚀刻掉介电体上没有被该阻挡物覆盖的部分，并沉积金属晶种层到介电体的蚀刻部分上。然后通过光诱导的镀覆在金属晶种层上沉积金属层。

【技术实现步骤摘要】
抑制背影度覆本专利技术涉及一种抑制背景镀覆的方法。更具体地，本专利技术涉及一种用具有高透光率的相变阻挡物(phase change resist)抑制背暴3度覆的方法。
技术介绍
在工件不期望被镀覆的区域的镀覆有时被称为背景镀覆。该背景镀覆对需 要进行选择性镀覆的工件的功能性或美观性通常是有害的，比如，在有镀覆的 高精度电气元件的制造中。这种背景镀覆会导致工件中的电短路和^ffl该工件 的电气设备的失效。另外，背景镀覆还导致镀覆材料的浪费。这种浪费增加了 生产和最终产品的成本。如果被镀覆的具^W才料，正好是金、银、铂或钯等贵 重金属，增加的成本可能非常可观。即使在这些瞎况下，其中背景镀覆的区域 的金属回收是令人满意的和可行的，然而金属西收增加了制atfi终产品的旨工艺的s^性和成本。许多传统的选择性镀覆方法需要多个步骤。当^ffl固体掩模，例如，来覆 盖工件不需要镀覆的区域时，该掩t魏加到工件上，该工件然后l雌择性镀覆， 剥离掩模。然而，伴随着制备，施加和从工件剥离掩模的是费用和复杂性。另 外，固体掩模未必总是很容易或會辦施加和从工件表面移除。工件中确实存在 着难以到达或难以舰的需要l鹏蔽的区域。此类工件的例子是是光伏器件， 其中在覆盖导体或半导体材料的介电层中的瑕疵、裂缝或针孔是背皿覆发生 的位置。此类的缺隨艮小因而掩模不能施加到这些位置。另外，这些缺陷由于 其微观级尺寸而常常是肉眼不可见，工人通常直至金属被镀覆后才能发现这些 缺陷。得到的产品因而不适用于商业使用。光伏器件，比如太阳能电池，通常包括半导体晶片，其形成一个单独的大的PN结。电磁辐射比如太阳光入射到该PN结上在器件中产生载流子，形成电 流，其被收集和传送到外部电路。所形成的电流娥与入射辐射成比例。与PN 结两边欧姆连接的金属图案收集电流。这种金属图案需要提供低电阻路^/人而3最小化所产生的电流的电阻损失。该金属图案必娜蹄lj其物理尺度，特别是在 器件的正面表面，从而最小化阻挡入射辐射能的表面区域，艮P，最小化以产生 电流为目的的肖糧的损失。通常地，该正面金属图案包括高导电性材料的窄带。 在导电材料窄带之间是覆盖掺杂的半导体材料、比如掺杂的硅的介电材料薄层。该介电层可能具有200nm到500nm的厚度。该介电层可作为太阳能电池的减反 射层。此类介电材料的例子是二氧化硅和氮化硅。在光伏器件的制备过程中，在为该设备形成金属图案之前，介电层形成在 掺杂的半导体材料上。介电层的形成可以通过化学气相沉积或物理气相沉积来 实施。 一旦介电层被沉积，通过传统成像方法形成图案，使用传统方法将金属 沉积在图案中使其导电。在金属化该图案时，由于介电层上的缺陷，不需要的 背景镀覆可能会出现，导致产品不适用于商业使用。如上所述的这种缺陷通常 直到金属化后才能被发现。缺陷，比如裂缝、瑕疵或针孔，暴露出了半导体的掺杂，层，并成为背 景镀覆的场所，因而有害于所预期的选择性镀覆。据信，此类的缺陷是，在制 备过程和装卸该半导体时的一个或多个步骤中由于介电层的脆性和薄度而产 生。因为缺陌微小，许多是显微尺寸，施加传统的画体掩模去解决这些背景镀 覆问题是不可行的。许多固体掩模不能与介电层形成界面接触，从而背景镀覆 可能在形成于掩模和介电层之间的空隙处发生。另外，此类的掩模无法允许足 够的光线M和到达掺杂半导体，从而在光诱导和光辅助工艺中不能提供足够 的电流用于金属镀覆。固Wt模一般是由不允许舰过的不透光材料制成。US.4,217，183公开了一种无掩模方法，其在集成电路和电路板中的晶片的 金属化中，使导电表面比如阴极的背景镀覆最小化。该阴极可以是金属，光电 导体或由绝缘体和导体构成的复合结构。该专利公开了在镍或铜电解质中放置 阴极和阳极，聚焦能量束如氩激光，通过电解质到达阴极的需要被镀覆的选择 区域，在阳极和阴极之间粒电势。虽然该专利公开了一种最小化背景镀覆的 无掩模方法，这种方法仍然可能不适用于解决由半导体介电层的缺陷弓胞的背 景镀覆。 一般地，这些缺陷不肯嫩被肉眼发现。因而，选择性运用能量束试图 避免缺陷是不可行的。另外，即使有引导能量束的图案形成在工件上并隔绝介 电材料，在图案的边界处光束中的足够的育糧可能与介电层中的微见缺陷重叠， 导致有害的背景镀覆。因而，工业上仍旧存在着对在半导体上抑制背f^度覆的方法的需要。
技术实现思路
一种方法包括a)提f射参杂半导体，其包括n掺杂正面和p掺杂背面，和 覆盖该掺杂半导体的n掺杂正面的介电层；b)选择性沉积具有30%或更高的透 光率的相变阻挡物在介电层上，从而在介电层上形成图案；c)蚀刻掉介电层上 没有被相变阻挡物覆盖的部分，从而将掺杂半导体的n掺杂正面的一部分暴露; d)沉积金属晶种层到掺杂半导体n掺杂正面的暴露部分；且e) M光诱导的 镀覆沉积金属层到金属晶种层上。在介电层上的背景镀覆导致了商业上无法接受的产品。遗憾的是，在介电 层上的导致背景镀覆的缺陷一般由于其微观级尺寸而肉眼不能发现。因而，工 人一般直至金属化后才能发现该缺陷，此时介电层上的背影度已经出现。许多 传统的屏蔽方法是不合适的，尤其，于光诱导的镀覆而言，因为掩模透光性 不够，不能4舰够量的光线通过并接触到掺杂半导体从而诱发电流。另外，许 多传统的无掩模方法也不合适。遗憾的是，还没有商业上可行的方法用来从介 电层移除不需要的镀覆，而最终的产品不适用子商业《IM。在掺杂半导体的介电体上沉积具有透光率大于等于30 %的相变阻挡物的方 法，通过允许足够量的光线通过该相变阻挡物到达掺杂半导体，解决了背景镀 覆所遇到的问题。光在掺杂半导体中诱发电流，因而金属能够在掺杂半导体上 不被相变阻挡物所覆盖的部分镀覆。在介电层上的相变阻挡物成为抑制在介电 层上任何背景镀覆的镀覆阻挡物，因而金属镀被限制在掺杂半导体选定的区域 上。该相变阻挡物可以使用传统设备以液体，半固体或》繊态沉积在介电体上。 该相变阻挡物可以填充瑕疵，裂缝和针孔，因而避免了在介电体的这些区域中 不期望的背景镀覆。另外该相变阻挡物起到了抗蚀刻层的作用，并和许多应用 在光刻工艺过程中的传统酸和缓冲氧化物蚀刻剂相兼容。另外，由于金属镀覆 过程是各向同性的，并且金属镀覆层的厚度一般大于介电层的厚度，相变阻挡 物可以限制金属的侧面生长，减少任何不期望的镀覆金属带来的光遮蔽。这样 避免了由于金属生长而在掺杂半导体层JlA射光线的损失。具鹏施力.式在全说明书中，术语沉积和镀覆可以交换4糊。术语电流轨度邻电流线路可以交换使用。不定冠词a和an可以代表单个或多个。术语光诱导 的镀覆又称为光辅助的镀覆。术语选择性沉积意为沉积发生在基体特定的 预期区域。术语半固体'意味任何同时具有固体和液体属性的物质。术语 ' 意为固体分散在液体中的胶态悬浮体。术语透光率意为辐射能量透过基体的 百分率，该辐射能量比如是红外线，可见光线，紫外线，X射线和伽马射线。 术语各向同性，意为在所有方向具有同一性；在於方向上没有变化。术语lux 二lx是照明单位，等同于ll|imen/m2; llux=1.46毫瓦的在540四赫兹(tetrahertz) 的频率的电磁辐射能。下列的縮写具有如下的含义，除非上下文中有另外的明确说明'C二摄氏度；g二克；mL二亳升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　ａ）提供包括ｎ掺杂正面和ｐ掺杂背面的掺杂半导体，和覆盖该掺杂半导体的ｎ掺杂正面的介电层；　ｂ）在介电层上选择性沉积具有３０％或更高的透光率的相变阻挡物，以在介电层上形成图案；　ｃ）蚀刻掉介电层上没有被相变阻挡物覆盖的 部分，从而将掺杂半导体的ｎ掺杂正面的一部分暴露；　ｄ）沉积金属晶种层到掺杂半导体ｎ掺杂正面的暴露部分；且　ｅ）通过光诱导的镀覆在金属晶种层沉积金属层。

【技术特征摘要】
US 2008-7-31 61/137,4771、一种方法，包括a)提供包括n掺杂正面和p掺杂背面的掺杂半导体，和覆盖该掺杂半导体的n掺杂正面的介电层；b)在介电层上选择性沉积具有30％或更高的透光率的相变阻挡物，以在介电层上形成图案；c)蚀刻掉介电层上没有被相变阻挡物覆盖的部分，从而将掺杂半导体的n掺杂正面的一部分暴露；d)沉积金属晶种层到掺杂半导体n掺杂正面的暴露部分；且e)通过光诱导的镀覆在金属晶种层沉积金属层。2、 如权利要求i所述的方法，其特征在于，戶;M相变阻挡物包括一种或多种蜡。3、 如权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：RK巴尔，H董，TC舒特，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]