Способ изготовления тонкопленочной микросхемы

и) 101 И 704 2 Н К РЕТЕН ВТОРСКО микроэлектроникепроизводстве гибОЮЭ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУВЛИК ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)гг) ОПИСАНИЕ(54) СПОСОБ 13 Ф 1 О 8 ЛЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНОЙ МИКРОСХЕМЫ57) Изобретение относится ки может быть использовано в ю изобретенияза счет увек диэлектрисокращением м защиты поским споем мемежслойнойпозволяет исочистки по- цикл очистки, посредственно лаком, кроме й проводникоа ридных интегральных схем. Цепь явпяетсг повышение качества схем лечения адгезии слоев коммутации ческой подложке с одновременйым техпроцесса, что достигается путе верхности подложки технологиче талла в процессе формирования Изоляции иэ полиимида. Способ пользовать дпя межоперационной верхности подложки сокращенный так как поверхность подложки не не контактирует с полиимидным участков межуровневых пересечени 18 ип.Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве гибридных интегральных схем.Целью изобретения является повышение качества схем за счет увеличения адгезии слоев коммутации к диэлектрической подложке с одновременным сокращением техпроцесса, что достигается путем защиты поверхности подложки технологическим слоем металла в процессе формирования межслойной изоляции йэ полиимида,Способ. защиты поверхности подложки тонким слоем ванадия до формирования межслойной изоляции из полиимида позволяет использовать для межоперационной очистки поверхности подлОжки сокращенный цикл очистки, так как поверхность подложки непосредственно не контактирует с полиимидным лаком, кроме участков межуровневых пересечений проводников. Это приводит к повышению адгезии эа счет исключения возможности появления органических загрязнений непосредственно на поверхности диэлектрической подложки. Кроме того, используя селективный трави- тель ванадия удается сохранить нижнюю коммутацию без изменения и ограничиться сокращенным циклом очистки поверхности подложки перед напылением верхнего уровня коммутации с сохранением удовлетворительной,адгезии его к поверхности подложки,Таким образом, использование слоя ванадия в качестве временной технологической защиты поверхносги подложки обеспечивает высокую адгезию верхнего уровня коммутации к поверхности подложки при одновременном упрощении всего технологического процесса, так кзк появляется возможность ограничиться простыми технологическими приемами очистки поверхности подложки перед напылением верхнего уровня коммутации.На фиг. 1-18 приведены схемы технологического процесса реализации способа, где показаны; диэлектрическая подложка 1, слой 2 хром-медь-хром нижнего уровня коммутации, маска 3 из фоторезиста, технологический слой 4 ванадия, маска 5 из фоторезиста, слой 6 полиимида, слой 7 ванадий-медь верхнего уровня коммутации, маска.8 фотореэиста,П р и м е р. На поверхность подложки 1 из поликора или ситалла наносят сплошной слой 2 хром-медь-хром толщиной 1,5- 2,0 мкм методом вакуумного напыления. Формируют маску 3 из фоторезиста с рисунком схемы проводников нижнего уровня коммутации (фиг. 1-3). Удаляют слой 2 (фиг, 4) через маску 3 селективными травителями: для хрома: соляная кислота: дистиллированная вода:1 при температуре55 + 50 С; для меди - хромовый ангидрид;серная кислота: дистиллированная вода 5 9:3:20 при комнатной температуре.Удаляют маску 3 (фиг. 5).Очищают поверхность подложки сосформированным нижним уровнем коммутации кипячением в изопропиловом спир"0 те в течение 10 мин. Напыляют в вакуумесплошной технологический слоИ 4 ванадиятолщиной 0,1-0,15 мкм на поверхность подложки с проводниками нижнего уровня коммутации (фиг. 6).15 Формируют окна в слое 4 ванадия научастках межслойной изоляции методом фотолитографии с помощью маски 5 (фиг. 7-8).Травят слой ванадия 4 на участках подложки, незакрытых фотореэистом, т.е. в20 местах межуровневых пересечений проводников в травителе перекись водорода 30;вода дистиллированная-;1 при комнатнойтемпературе (фиг. 9),Удаляют маску 5 фоторезиста с поверхности ванадия (фиг. 10).Формируют межслойную изоляцию 6 наоснове полиимидного лака АД, разбавленного диметилформзмидом в соотношении 2;1, при помощи фотолитографии,30 для чего наносят на поверхность подложкиполиимидный лак центрифугированием втечение 1 мин при скорости вращения центрифугии 500-600 об/мин (фиг. 11); сушатслой 6 полиимидного лака в термошкафу35 ступенчато: при температуре 60 С в течение10 мин, при температуре 80 С в течение 10мин, при температуре 100 С в течение10 мин, при температуре 120 С в течение30 мин.40 Наносят на поверхность полиимидноголака слой 8 фоторезиста и сушат в термошкафу, экспонируют фоторезист черезфотошаблон, Проявляют рисунок в межслойной изоляции, после чего удаляют фото 4 Р резист с поверхности межслойной изоляции(фиг. 12-14).Задублиаают полиимидный лак втермошкафу при температуре 200 й 10 С втечение 2 ч.50Удаляют слой 4 ванадия травлением всоставе: перекись водорода 30; вода дистиллированная:1 при комнатной температуре (фиг, 15),Очищают поверхность подложки сосформированнымй на ней проводникаминижнего уровня коммутации и межслойнойизоляции кипячением в изопропиловомспирте в течение 15 мин.1816170 Напыляют сплошной слой ванадий- медь на поверхность подложки вакуумным осаждением и усиливают вакуумную медь гальванической до толщины 4-5 мкм электрохимическими осаждением (фиг. 16). 5Формируют рисунок верхнего уровня коммутации методом фотолитографии с помощью маски 8 (фиг. 17-18). 10. наращиванием слоя меди и формиро. вание верхнего уровня коммутации спомощью фотолитографии, отличающийся тем, что. с целью повышения качест ва микросхем за счет увеличения адге зии верхнего уровня коммутации к подложке, перед нанесением слоя поли,имида наносят технологический слой ванадия и формируют в нем окна на уча стках межслойной изоляции, а передвакуумным осаждением слоев ванадия и меди технологический слой ванадия удаляют селективным травлением. Формула изобретенияСПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНОЙ МИКРОСХЕМЫ, включающий последовательное вакуумное осажден ив на диэлектрическую подложку слоев хрома, меди, хрома, формирование нижнего уровня коммутаций с помощью фотолитографии, формирование межслойной изоляции путем на,несения слоя полиимида, и вскрытия в нем окон для межслойных переходов, последовательное вакуумное осаждение слоев ванадия и меди с гальваническим Травят пробельные участки слоя 7 ванадий-медь, удаляют маску 8 фоторезиста с рисунка проводников верхнего уровня коммутации,Осаждают защитное покрытие никель- золото толщиной 2-3 мкм на проводники коммутации методом химического осаждения.