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导线系统和工艺

阅读：1058发布：2020-09-19

IPRDB可以提供导线系统和工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种导线系统和工艺。在实施例中，通过形成两个钝化层形成导线，其中，分别对每一个钝化层进行图案化。一旦形成，则在两个钝化层内沉积晶种层，以及沉积导电材料以填充和过填充位于两个钝化层内的图案。然后，可以使用诸如化学机械抛光的平坦化工艺以去除过量的导电材料并在两个钝化层内形成导线。，下面是导线系统和工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种半导体器件，包括：

图案化正型光敏材料，位于衬底上方，所述图案化正型光敏材料包括开口；

晶种层，沿着所述开口；以及

导电材料，邻近所述晶种层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括：图案化负型光敏材料，位于所述衬底和所述图案化正型光敏材料之间。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述图案化负型光敏材料包括负型光敏聚酰亚胺材料。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述图案化正型光敏材料包括正型光敏聚酰亚胺材料。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述导电材料形成后钝化互连件，其中，所述后钝化互连件进一步包括：接触区域；以及

布线，与所述接触区域横向分隔开。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，所述后钝化互连件具有小于约5μm的间距。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述导电材料是铜。

8.一种半导体器件，包括：

图案化负型光敏聚酰亚胺层，位于衬底上方；以及图案化正型光敏聚酰亚胺层，位于所述图案化负型光敏聚酰亚胺层上方并与所述图案化负型光敏聚酰亚胺层相接触，所述图案化正型光敏聚酰亚胺层包括至少一个开口。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，进一步包括：晶种层，沿着所述至少一个开口的侧壁延伸；以及导电材料，填充所述至少一个开口的其余部分。

10.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：将第一光敏材料设置在衬底上方的导电区域上方；

图案化所述第一光敏材料，以去除未曝光的第一光敏材料并暴露所述导电区域；

将第二光敏材料设置在所述第一光敏材料上方；

图案化所述第二光敏材料，以去除曝光的第二光敏材料并暴露所述导电区域，图案化所述第二光敏材料形成图案化的第二光敏材料和位于所述图案化的第二光敏材料中的至少一个开口；以及沿着所述至少一个开口的侧壁形成晶种层。

说明书全文

导线系统和工艺

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求于2013年3月15日提交的美国临时专利申请第61/789,593号的标题为“Conductive Line System and Process”的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

[0003] 本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种导线系统和工艺。

背景技术

[0004] 通常，在半导体衬底上和半导体衬底中形成有源器件和无源器件。一旦形成，则可以使用一系列的导电和绝缘层将这些有源器件和无源器件互相连接并连接至外部器件。这些层可以帮助互连各种有源器件和无源器件以及例如，通过接触焊盘提供至外部器件的电连接。为了向设计提供额外的灵活性，在形成接触焊盘之后和在接触焊盘上方形成钝化层之后，可以使用后钝化互连件以在期望的位置设置外部接触件。

发明内容

[0005] 为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种半导体器件，包括：图案化正型光敏材料，位于衬底上方，所述图案化正型光敏材料包括开口；晶种层，沿着所述开口；以及导电材料，邻近所述晶种层。

[0006] 在所述半导体器件中，进一步包括：图案化负型光敏材料，位于所述衬底和所述图案化正型光敏材料之间。

[0007] 在所述半导体器件中，所述图案化负型光敏材料包括负型光敏聚酰亚胺材料。

[0008] 在所述半导体器件中，所述图案化正型光敏材料包括正型光敏聚酰亚胺材料。

[0009] 在所述半导体器件中，所述导电材料形成后钝化互连件，其中，所述后钝化互连件进一步包括：接触区域；以及布线，与所述接触区域横向分隔开。

[0010] 在所述半导体器件中，所述后钝化互连件具有小于约5μm的间距。

[0011] 在所述半导体器件中，所述导电材料是铜。

[0012] 根据本发明的另一方面，提供了一种半导体器件，包括：图案化负型光敏聚酰亚胺层，位于衬底上方；以及图案化正型光敏聚酰亚胺层，位于所述图案化负型光敏聚酰亚胺层上方并与所述图案化负型光敏聚酰亚胺层相接触，所述图案化正型光敏聚酰亚胺层包括至少一个开口。

[0013] 在所述半导体器件中，进一步包括：晶种层，沿着所述至少一个开口的侧壁延伸；以及导电材料，填充所述至少一个开口的其余部分。

[0014] 在所述半导体器件中，所述导电材料形成后钝化互连件，其中，所述后钝化互连件进一步包括：接触区域；以及布线，与所述接触区域横向分隔开。

[0015] 在所述半导体器件中，所述后钝化互连件具有小于约5μm的间距。

[0016] 在所述半导体器件中，所述导电材料是铜。

[0017] 根据本发明的又一方面，提供一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：将第一光敏材料设置在衬底上方的导电区域上方；图案化所述第一光敏材料，以去除未曝光的第一光敏材料并暴露所述导电区域；将第二光敏材料设置在所述第一光敏材料上方；图案化所述第二光敏材料，以去除曝光的第二光敏材料并暴露所述导电区域，图案化所述第二光敏材料形成图案化的第二光敏材料和位于所述图案化的第二光敏材料中的至少一个开口；以及沿着所述至少一个开口的侧壁形成晶种层。

[0018] 在所述方法中，所述第一光敏材料是负型光敏聚酰亚胺。

[0019] 在所述方法中，所述第二光敏材料是正型光敏聚酰亚胺。

[0020] 在所述方法中，图案化所述第一光敏材料进一步包括：将所述第一光敏材料暴露于图案化能量源；以及在曝光所述第一光敏材料之后，将所述第一光敏材料显影。

[0021] 在所述方法中，将所述第一光敏材料显影进一步包括：涂覆第一碱性显影剂。

[0022] 在所述方法中，图案化所述第二光敏材料进一步包括：将所述第二光敏材料暴露于图案化能量源；以及在曝光所述第一光敏材料之后，将所述第二光敏材料显影。

[0023] 在所述方法中，将所述第二光敏材料显影进一步包括：涂覆第二碱性显影剂。

[0024] 在所述方法中，进一步包括：将导电材料镀到所述晶种层上；以及利用图案化的第二光敏材料使所述导电材料平坦化。

附图说明

[0025] 为了更完全地理解实施例及其优点，现在将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中：

[0026] 图1根据实施例示出了具有位于接触焊盘上方的第二钝化层的衬底的截面图；

[0027] 图2A至图2B根据实施例示出了第二钝化层的图案化和显影；

[0028] 图3根据实施例示出了第三钝化层的设置；

[0029] 图4根据实施例示出了第三钝化层的图案化和显影；

[0030] 图5根据实施例示出了固化工艺；

[0031] 图6根据实施例示出了晶种层的形成；

[0032] 图7根据实施例示出了导电材料的形成；

[0033] 图8根据实施例示出了平坦化工艺；以及

[0034] 图9根据实施例示出了外部接触件和缓冲层。

[0035] 除非另有说明，否则不同附图中相应的数字和符号通常代表相应的部分。绘制附图以清楚地示出实施例的相关方面并且不必按比例绘制附图。

具体实施方式

[0036] 下面详细地论述了各种实施例的制造和使用。然而，应该理解，实施例提供了许多可以在各种具体环境中实施的可应用的概念。所讨论的实施例仅仅是制造和使用实施例的示例性具体方式，而不用于限制实施例的范围。

[0037] 在具体环境中的结合实施例来描述实施方式，即，使用类似于双镶嵌的工艺在钝化之后形成互联结构。然而，也可将实施例应用于其他互连结构中。

[0038] 现在参考图1，其示出了包括半导体衬底101、金属化层103、接触焊盘105、第一钝化层107和第二钝化层109的半导体管芯100的一部分。半导体衬底101可以包括掺杂或未掺杂的块状硅、或绝缘体上硅（SOI）衬底的有源层。通常，SOI衬底包括诸如硅、锗、锗硅、SOI、绝缘体上硅锗（SGOI）、或它们的组合的半导体材料层。可以使用的其他衬底包括多层衬底、梯度衬底、或混合取向衬底。

[0039] 可以在半导体衬底101上形成有源器件（未示出）。作为本领域普通技术人员将会认识到，可以使用诸如电容器、电阻器、电感器的各种各样的有源器件来生成用于半导体管芯100的期望的结构和设计的功能要求。可以使用任何合适的方法在半导体衬底101内或在其表面上形成有源器件。

[0040] 在半导体衬底101和有源器件上方形成金属化层103，并将其设计成连接不同的有源器件以形成功能电路。在图1中示出了单一的层，金属化层103可由介电材料（例如，低k介电材料）和导电材料（例如，铜）的交替层形成，并且可以通过任何合适的方法（诸如沉积、镶嵌、双镶嵌等）形成。在实施例中，金属化层可以具有四层，且金属化层通过至少一个层间介电层（ILD）与半导体衬底101间隔开，但是，金属化层103的精确数量取决于半导体管芯100的设计。

[0041] 接触焊盘105可以形成在金属化层103上方并与金属化层103电接触。接触焊盘105可以包括铝，但是，也可以可选地使用诸如铜的其他材料。可以使用诸如溅射的沉积工艺形成材料层（未示出），然后可以通过合适的工艺（诸如光刻掩模和蚀刻）去除材料层的一部分，从而形成接触焊盘105。然而，可以使用任何其它合适的工艺形成接触焊盘105。可以形成厚度介于约0.5μm和约4μm之间（诸如约1.45μm）的接触焊盘105。

[0042] 可以在半导体衬底101上、金属化层103和接触焊盘105上方形成第一钝化层107。可以由一种或多种合适的介电材料（诸如氧化硅、氮化硅）、低k电介质（诸如碳掺杂氧化物）、极低k电介质（诸如多孔碳掺杂二氧化硅）、它们的组合等制成第一钝化层107。可以通过诸如化学汽相沉积（CVD）的工艺形成第一钝化层107，然而，也可以利用任何合适的工艺，并且第一钝化层107的厚度可以介于约0.5μm和约5μm之间，诸如约9.25 。

[0043] 在形成第一钝化层107之后，通过去除第一钝化层107的一部分可以制成穿过第一钝化层107的开口从而露出下层接触焊盘105的至少一部分。开口使得接触焊盘105和PPI803之间可以接触（图1中未示出，但是在下面结合图8对其进行了说明和进一步的论述）。可以使用合适的光刻掩模和蚀刻工艺形成开口，但是也可以使用任何合适的工艺以露出接触焊盘105的部分。

[0044] 可以在第一钝化层107上方和开口中形成第二钝化层109以接触接触焊盘105。在实施例中，例如，第二钝化层109可以包括诸如负型光敏聚酰亚胺组合物的负型光敏组合物。例如，在第二钝化层109中这种负型光敏聚酰亚胺组合物可以包括负型光敏聚酰亚胺树脂和设置在负型光敏聚酰亚胺溶剂中的光敏元件（PAC）。

[0045] 在实施例中，负型光敏聚酰亚胺树脂可以包括由具有按以下结构式的单体制成的聚合物：

[0046]

[0047] 其中，X是具有3至30个之间的碳原子的脂环族四羧酸二酐衍生的四价有机基团；A1是氧原子或NH基团；且Y是由具有3至30个之间的碳原子的脂肪族、脂环族、或非共轭的芳香族二胺衍生的二价有机基团，其中侧链具有一个或多个不饱和烯键、交联键。R1是包括一个或多个不饱和烯键的氢原子的具有1至20个碳原子的有机基团，或可选地，R1是包括可光聚合的烯烃双键的基团。在特定的实施例中，R1可包括以下结构：

[0048]

[0049] 其中，在R2是诸如C2H3或C3H5的芳烃基残基，R3是具有至少一个可光聚合的烯烃双键的残基，G是未被取代或具有一个或多个羟基取代基的二价脂肪族或芳香族基团，A2是氧原子或NR基团，其中R代表氢原子或C1-C4烷基基团，A3是氧原子或NR基团，其中R代表氢原子或C1-C4烷基基团，y等于0或1且Z等于0或1。

[0050] 此外，负型光敏聚酰亚胺树脂可以是如上所述的实施例中的一种，而该负型光敏聚酰亚胺树脂并不仅限于本文所述的特定实例。相反，可以可选地利用任何合适的负型光敏聚酰亚胺树脂，并且所有这些光敏聚酰亚胺树脂完全包括在实施例的范围内。

[0051] PAC可以是诸如光产酸剂、光产碱剂、自由基发生剂等的光敏组合物，并且PAC可以产生正面作用或负面作用。在一个实施例中，PAC是光产酸剂，PAC可以包括卤代三嗪、鎓盐、重氮盐、芳香族重氮盐、磷盐、锍盐、碘鎓盐、酰亚胺磺酸盐、磺酸肟、重氮二砜、二砜、o-硝基苄基磺酸盐、磺化酯、卤代磺酰氧基二甲酰亚胺、重氮二砜、α-氰氧胺磺酸盐、酰亚胺磺酸盐、酮基重氮砜、磺酰基重氮酯、1，2-二（芳基磺酰基）肼、硝基苄酯、和s-三嗪衍生物、它们的合适的组合等。

[0052] 可用于光产酸剂的具体实例包括α-(三氟醚甲酰氧基)-二环[2，2，1]庚-5-烯-2，3-重碳酸盐-酰亚胺（MDT）、N-羟基-萘二甲酰亚胺（DDSN）、苯偶姻甲苯磺酸酯、t-丁苯基-α-（p-甲苯磺酰氧基）-乙酸盐和t-丁基-α-（p-甲苯磺酰氧基）-乙酸盐、三芳基锍和二芳基碘鎓盐、六氟锑酸盐、六氟砷酸盐、三氟甲磺酸盐、全氟辛磺酸碘、N-樟脑磺酰氧基萘二甲酰亚胺、N-五氟苯磺酰氧基萘二甲酰亚胺、离子型碘鎓磺酸盐（诸如二芳基碘鎓（烷基或芳基）磺酸盐和双-（二叔丁苯基）碘鎓樟脑磺酸盐）、全氟烷基磺酸盐（诸如全氟戊烷磺酸盐、全氟辛烷磺酸盐、全氟甲烷磺酸盐）、芳基（例如，苯基或苯甲基）三氟甲磺酸盐（诸如三苯基锍三氟甲磺酸盐或双-（二叔丁苯基）碘鎓三氟甲烷磺酸盐）、连苯三酚衍生物（例如，连苯三酚的三甲基磺酸盐）、羟基酰亚胺的三氟甲烷磺酸酯、α，α’-双-磺酰基-偶氮甲烷、硝基取代苯甲醇的磺酸酯、萘醌-4-氨苯蝶啶、烷基二砜等。

[0053] 在另一个实施例中，其中PAC是自由基发生剂，PAC可以包括n-苯基甘氨酸、芳香酮（诸如苯甲酮、N，N’-四甲基-4，4’-二氨基二苯甲酮、N，N’-四乙基-4，4’-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲氨基苯并-酰苯、3，3’-二甲基-4-甲氧基苯并甲酮、p，p’-双（二甲氨基）苯并-酰苯、p，p’-双（二乙氨基）-二苯甲酮、蒽醌、2-乙基蒽醌、萘醌和菲醌）、苯偶姻（诸如苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻-n-丁基醚、苯偶姻苯基醚、甲基苯偶姻和乙基苯偶姻）、苯甲基衍生物（诸如二苯甲基、苯甲基二苯基二硫化物、苯甲基二甲基酮，吖啶衍生物（诸如9-苯基吖啶和1，7-双（9-吖啶基）庚烷）、噻吨酮（诸如2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮和2-异丙基噻吨酮）、苯乙酮（诸如1，1-二氯苯乙酮、p-t-丁基二氯苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮，2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮和2，2-二氯-4-苯氧基苯乙酮）、2，4，5-三芳基咪唑二聚物（诸如2-（o-氯代苯基）-4，5-二苯基咪唑二聚物、2-（o-氯代苯基）-4，5-二（m-甲氧基苯基）咪唑二聚物、2-（o-氟代苯基）-4，5-二苯基咪唑二聚物、2-（o-甲氧基苯基）-4，
5-二苯基咪唑二聚物、2-（p-甲氧基苯基）-4，5-二苯基咪唑二聚物、2，4-二（p-甲氧基苯基）-5-苯基咪唑二聚物、2-（2，4-二甲氧基苯基）-4，5-二苯基咪唑二聚物、和2-（p-甲基巯苯基）-4，5-二苯基咪唑二聚物、它们的合适的组合等）。

[0054] 在一个实施例中，其中PAC是光产碱剂，PAC包括季铵二硫代氨基甲酸盐、α-氨基酮、肟-脲烷（包括诸如二苯甲酮肟环己烷二脲烷）、四有机硼酸铵盐和N-（2-硝基苄氧基羰基）环胺、它们的合适的组合等。然而，本领域普通技术人员将会认识到，本文所列举的化合物的目的仅仅在于示出PAC的实例，并不意在将实施例仅仅限制于具体描述的那些PAC中。相反，可以可选地使用任意适合的PAC，并且这些PAC全部包括在本发明的实施例的范围内。

[0055] 在一个实施例中，负型光敏聚酰亚胺溶剂可以是有机溶剂，并可包含任何合适的溶剂诸如酮、醇、多元醇、醚、乙二醇醚、环醚，芳香族碳氢化合物、酯、丙酸盐、乳酸盐、乳酸酯、亚烷基二醇单烷基醚、烷基乳酸酯，烷基烷氧基丙酸盐、环状内酯、含有一个环的一元酮化合物、碳酸亚烃酯、烷基烷氧基乙酸盐、烷基丙酮酸、乳酸酯，乙二醇烷基醚乙酸酯、二乙二醇、丙二醇烷基醚乙酸酯、亚烷基二醇烷基醚酯，亚烷基二醇单烷基酯等。

[0056] 可用作用于负型光敏聚酰亚胺组合物的负型感光聚酰亚胺的溶剂的材料的具体实例包括丙酮、甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、四氢呋喃、甲基乙基酮、环己酮、甲基异戊酮、2-庚酮，乙二醇，乙二醇单乙酸酯、乙二醇二甲基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇甲基乙基醚、乙二醇单乙烯基醚、甲基溶纤剂乙酸酯（methyl celluslve acetate）、乙基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二乙醚，二乙二醇二甲醚，二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、2-羟基丙酸乙酯、甲基-2-羟基-2-丙酸甲酯、乙基-2-羟基-2-丙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、甲基-2-羟基-2-丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯和乳酸乙酯、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单丙甲醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚丙酸酯、丙二醇单乙醚丙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、和乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯，β-丙内酯、β-丁内酯、γ-丁内酯、α-甲基-γ-丁内酯、β-甲基-γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、γ-辛内酯、α-羟基-γ-丁内酯、2-丁酮、3-甲基丁酮、频那酮、2-戊酮、3-戊酮、4-甲基-2-戊酮、2-甲基-3-戊酮、4，4-二甲基-2-戊酮、2，4-二甲基-3-戊酮、2，2，4，4-四甲基-3-戊酮、2-己酮、3-己酮、5-甲基-3-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2-甲基-3-庚酮、5-甲基-3-庚酮、2，6-二甲基-4-庚酮、2-辛酮、3-辛酮、
2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、3-癸酮、4-癸酮、5-己烯-2-酮、3-戊烯-2-酮、环戊酮、
2-甲基环戊酮、3-甲基环戊酮、2，2-二甲基环戊酮、2，4，4-三甲基环戊酮、环己酮、3-甲基环己酮、4-甲基环己酮、4-乙基环己酮、2，2-二甲基环己酮、2，6-二甲基环己酮、2，2，6-三甲基环己酮、环庚酮、2-甲基环庚酮、3-甲基环庚酮、碳酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯酯、和碳酸丁烯酯、乙酸-2-甲氧基乙酯、乙酸-2-乙氧基乙酯、乙酸-2-（2-乙氧基乙氧基）乙酯、乙酸-3-甲氧基-3-甲基丁基酯、乙酸-1-甲氧基-2-丙酯、二丙二醇、单甲基醚、单乙基醚、单丙基醚、单丁基醚、单苯基醚、二丙二醇单乙酸酯、二恶烷、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、2-甲氧基乙基醚（二甘醇二甲醚）、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚；乳酸乙酯或乳酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯和乙氧基丙酸乙酯、甲基乙基酮、环己酮、2-庚酮、二氧化碳、环戊酮、环己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯（PGMEA）、亚甲基溶纤剂、乙酸丁酯、和2-乙氧基乙醇、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、苄基乙基醚、二己醚、丙酮基丙酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、苯基溶纤剂乙酸酯（phenyl cellosolve acetate）等。

[0057] 在实施例中，将负型光敏聚酰亚胺树脂和PAC，以及任何期望的添加剂或其他试剂，添加到用于应用的负型光敏聚酰亚胺溶剂中。例如，负型光敏聚酰亚胺树脂的浓度可以介于约5%和约50%之间，诸如25%，而PAC的浓度可以介于约0.1%和20%之间，诸如5%。一旦添加，然后混合该混合物以达到使整个负型光敏聚酰亚胺组合物的组成均匀从而确保不存在由不均匀混合或非连续组成引起的缺陷。一旦混合在一起，则负型光敏聚酰亚胺组合物可以在使用前存储或立即使用。

[0058] 一旦准备好，可通过首先将负型光敏聚酰亚胺组合物涂覆到第一钝化层107上来利用第二钝化层109。可以通过诸如旋涂工艺、浸涂法、气刀涂布法、帘式涂布方法、线棒涂布法、凹版涂布法、层压法、挤出涂布法、它们的组合等将第二钝化层109涂覆于第一钝化层107上从而第二钝化层109覆盖第一钝化层107的上部暴露的表面。第二钝化层109的厚度介于约1μm和约40μm之间。

[0059] 图2A至图2B示出了第二钝化层的图案化和显影。一旦涂覆，则可以对第二钝化层109进行曝光以在第二钝化层109内形成曝光区域201和未曝光区域203。在实施例中，可以通过将衬底101和第二钝化层109设置在用于曝光的成像器件200中来启动曝光操作。
成像器件200可以包括支撑板204和能量源207、位于支撑板204和能量源207之间的图案化掩模209和光学器件（optics）213。在实施例中，支撑板204是可以设置或附着的半导体器件100和第二钝化层109的表面并且其在曝光第二钝化层109期间向衬底101提供支
撑和控制。此外，支撑板204沿着一个或多个轴可以是可移动的，并且向衬底101和第二钝化层109提供任意期望的加热和冷却从而防止温度渐变而影响曝光工艺。

[0060] 在实施例中，能量源207供给诸如至第二钝化层109的光的能量211以诱导PAC的反应，PAC又与例如负型光敏聚酰亚胺树脂反应来化学改变第二钝化层109中被能量211撞击的那些部分。在实施例中，能量211可以是电磁辐射，诸如g-射线（波长约为436nm）、i-射线（波长约为365nm）、紫外线辐射、远紫外线辐射、x-射线、电子束等。能量源207可以是电磁辐射源，并且可以是KrF准分子激光（波长248nm）、ArF准分子激光（波长193nm）、F2准分子激光（波长157nm）等，但是也可以可选地利用诸如汞蒸汽灯、氙气灯、碳弧灯等的任意其他适合的能量211的来源。

[0061] 图案化掩模209位于能量源207和第二钝化层109之间以在能量211实际上撞击在第二钝化层109上之前阻止部分能量211来形成图案化能量215。在实施例中，图案化掩模209可以包括一系列的层（例如，衬底、吸收层、抗反射涂层、屏蔽层等）来反射、吸收、或以其他方式阻止部分能量211到达第二钝化层109中的不期望被照射的那部分。通过穿过图案化掩模209的以期望照射的形状形成的开口可以在图案化掩模209中形成期望的图案。

[0062] 当能量离开能量源207时，通过图案化掩模209将可以用来缩小、扩大、反射或以其他方式控制能量211的光学器件（在图2A中表示为梯形标号213）进行图案化，并且，引导其朝向第二钝化层109。在实施例中，光学器件213包括一个或多个透镜、反射镜、滤光镜、它们的组合等以沿其路径控制能量211。此外，在图2A中示出了光学器件213位于图案化掩模209和第二钝化层109之间，光学器件213的元件（例如，单个透镜、反射镜等）也可以位于能量源207（产生能量211的地方）和第二钝化109层之间的任何位置处。

[0063] 在实施例中，将具有第二钝化层109的半导体器件100设置在支撑板204上。一旦，图案与半导体器件100对准，则能量源207生成按照它的方式穿过图案化掩模209和光学器件213到达第二钝化层109的期望的能量211（例如，光）。图案化能量215撞击部分的第二钝化层109从而诱导第二钝化层109内的PAC反应。然后，图案化能量215的PAC吸收的化学反应产物（例如，酸/碱/自由基）进行反应，以化学改变通过图案化掩模209的照射的第二钝化层109中的那些部分。

[0064] 可选地，使用浸没式光刻技术可以使第二钝化层109发生曝光。在这种技术中，可以将浸没介质（在图2A中没有单独示出）设置在成像器件200（特别是在光学器件213的最后的镜头之间）和第二钝化层109之间。当设置好浸没介质之后，可以用穿过浸没介质的图案化能量215对第二钝化层109进行图案化。

[0065] 在这个实施例中，可以在第二钝化层109上方形成保护层（在图2A中也没有单独示出）以防止浸没介质进入并与第二钝化层109直接接触且浸出或不利地影响第二钝化层109。在实施例中，保护层不溶于浸没介质，从而浸没介质不会使其溶解，并且在第二钝化层
109中是不相混溶的，进而使保护层不会不利地影响第二钝化层109。此外，保护层是透明的，以便使图案化能量215可以无阻碍地穿过保护层。

[0066] 在实施例中，保护层包括位于保护层溶剂中的保护层树脂。用于保护层溶剂的材料，至少部分地，取决于选择的第二钝化层109组分选择，这是由于保护层溶剂对第二钝化层109的材料应该是不溶的，以在保护层的应用和使用期间避免第二钝化层109的降解。在实施例中，保护层的溶剂包括醇类溶剂、氟化物溶剂和烃类溶剂。

[0067] 可用于保护层溶剂的材料的具体实例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、n-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、3-甲基-1-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、n-己醇、环己醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、2-己醇、2-庚醇、2-辛醇、3-己醇、3-庚醇、
3-辛醇、4-辛醇、2-甲基-2-丁醇，3-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2-甲基-1-丁醇、
2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-甲基-3-戊醇、3-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、
3-甲基-3-戊醇、4-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2，2，3，3，4，4-六氟-1-丁醇、2，2，3，
3，4，4，5，5-八氟-1-戊醇、2，2，3，3，4，4，5，5，6，6-十氟-1-己醇、2，2，3，3，4，4-六氟-1，
5-戊二醇、2，2，3，3，4，4，5，5-八氟-1，6-己二醇、2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7-十二氟-1，
8-二醇、2-氟苯甲醚、2，3-二氟苯甲醚、全氟己烷、全氟庚烷、全氟-2-戊酮、全氟-2-丁基四氢呋喃、全氟四氢呋喃、全氟三丁胺、全氟四戊胺、甲苯、二甲苯和苯甲醚以及和脂肪烃溶剂（诸如n-庚烷、n-壬烷、n-辛烷、n-癸烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、3，3-二甲基己烷、
2，3，4-三甲基戊烷、它们的组合等）。

[0068] 保护层树脂可包括保护层重复单元。在实施例中，保护层重复单元可以是包括具有羧基基团的重复的烃类结构、脂环族类结构、具有一个至五个碳原子的烷基、酚基基团、或含氟原子基团的丙烯酸树脂。脂环族类结构的具体实例包括环己基基团、金刚烷基基团、降冰片基基团、异冰片基基团、三环癸基基团、四环十二烷基基团等。烷基基团的具体实例包括n-丁基基团、异丁基基团等。然而，也可以可选地利用任何适合的保护层树脂。

[0069] 保护层组合物还可以包括额外的添加剂以协助诸如粘合、表面校平、涂布等。例如，保护层组合物可以进一步包括保护层表面活性剂，但是也可以加入其他添加剂，并且所有这种添加剂均完全包括在实施例的范围内。在实施例中，保护层表面活性剂可以是烷基阳离子表面活性剂、季铵盐型阳离子表面活性剂、季铵酯型阳离子表面活性剂、氧化胺表面活性剂、甜菜碱表面活性剂、烷基氧化物表面活性剂、脂肪酸酯表面活性剂、酰胺类表面活性剂、醇类表面活性剂、乙二胺表面活性剂、或含氟和/或硅的表面活性剂。

[0070] 可用于保护层表面活性剂的材料的具体的实例包括聚氧乙烯烷基醚，诸如（聚氧乙烯十二烷基醚，聚氧乙烯硬脂基醚，聚氧乙烯鲸蜡基醚和聚氧乙烯油醇醚）、聚氧乙烯烷基芳基醚（诸如聚氧乙烯辛基酚醚、聚氧乙烯壬基酚醚）、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、山梨糖醇酐脂肪酸酯类，（诸如失水山梨醇单月桂酸酯、失水山梨醇单棕榈酸酯、失水山梨糖醇单硬脂酸酯、失水山梨糖醇单油酸酯、失水山梨糖醇三油酸酯和失水山梨醇三硬脂酸酯）和聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇三油酸酯以及聚氧乙烯失水山梨糖醇三硬脂酸酯。

[0071] 在将保护层涂覆于第二钝化层109之前，首先将保护层树脂和期望的添加剂加入到保护层溶剂中以形成保护层组合物。然后对保护层溶剂进行混合以确保保护层组合物在整个保护层组成中具有一致的浓度。

[0072] 一旦准备好用于涂覆的保护层组合物，则可以将保护层组合物涂覆在第二钝化层109上方。在实施例中，可以使用诸如旋涂工艺、浸涂法、气刀涂布法、帘式涂布方法、线棒涂布法、凹版涂布法、层压法、挤出涂布法、它们的组合等实施涂覆操作。在实施例中，涂覆第二钝化层109以便使第二钝化层109的表面上方的厚度约为100nm。

[0073] 在保护层组合物应用到第二钝化层109之后，可以实施保护层预烘焙以去除保护层溶剂。在实施例中，可以在使保护层溶剂蒸发的合适的温度下实施保护层预烘焙，诸如介于约40℃和150℃之间，但是也可以根据保护层组合物的材料选择使用精确的温度。为固化和干燥保护层组合物，在充足的时间下实施保护层预烘焙，诸如介于约10秒至约5分钟，诸如约90秒。

[0074] 一旦已将保护层设置在第二钝化层109上方，将具有第二钝化层109的半导体器件100和保护层设置在支撑板204上，并且浸没介质可以设置在保护层和光学器件213之间。在实施例中，浸没介质是具有大于周围空气的折射率（诸如具有大于1的折射率）的液体。浸没介质的实例可以包括水、油、甘油、丙三醇、环烷醇等，但是也可以可选地使用任何合适的介质。

[0075] 可以使用例如空气刀方法将浸没介质设置在保护层和光学器件213之间，从而将新鲜浸没介质应用于保护层和光学器件213之间的区域，并且使用朝向保护层的加压气体控制浸没介质以形成屏障并阻止浸没介质的传播。在这一实施例中，可以应用、使用、并从保护层中去除浸没介质以进行回收，从而存在用于实际成像工艺的新鲜的浸没介质。

[0076] 然而，上述空气刀的方法并不是使用浸没方法曝光第二钝化层109的唯一方法。也可以采用使用浸没介质的对第二钝化层109进行成像的任何其他合适的方法，诸如使用固体屏障代替气体屏障、或使用没有保护层的浸没介质来浸没整个衬底101和第二钝化层
109和保护层。可以使用通过浸没介质曝光第二钝化层109的任何合适的方法，所有这些方法都包含在实施例的范围内。

[0077] 图2B示出了在第二钝化层109曝光之后使用显影剂对第二钝化层109进行显影。在曝光第二钝化层109之后，可以使用第一显影剂对第二钝化层109进行显影。在第二钝化层109是负性光敏聚酰亚胺的实施例中，第一显影剂可以是碱性水溶液以去除第二钝化层
109中未暴露于图案化能量215的那部分。这些碱性水溶液可包括四甲基氢氧化铵（TMAH）、四丁基氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠、偏硅酸钠、氨水、一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、单异丙胺、二异丙胺、三异丙胺、一丁胺、二丁胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲胺基乙醇、二乙氨基乙醇、氨、苛性钠、苛性钾、偏硅酸钠、偏硅酸钾、碳酸钠、四乙基氢氧化铵、它们的组合等。

[0078] 在实施例中，利用浸没式光刻来曝光第二钝化层109和利用保护层来保护第二钝化层109免受沉浸介质的破坏，选择显影剂来去除第二钝化层109中期望被去除的那些部分，并在相同的显影步骤中选择去除保护层。可选地，可以在分离工艺中去除保护层，诸如，通过显影剂的分离溶剂或蚀刻工艺以在显影之前从第二钝化层109上去除保护层。

[0079] 使用例如旋涂工艺可以将第一显影剂涂覆于第二钝化层109上。在这一工艺中当半导体器件100（和第二钝化层109）旋转时，从第二钝化层109上方将第一显影剂涂覆于第二钝化层109上。在实施例中，第一显影剂的温度介于约10℃和约80℃之间，诸如约50℃，并且显影时间就可以持续约1分钟和约60分钟之间，诸如约30分钟。

[0080] 然而，尽管在曝光之后，上述的旋涂方法是用于对第二钝化层109进行显影的一种合适的方法，但是，其仅用于说明性的目的且并不用于限制实施例。相反，也可以可选地使用用于显影的包括浸渍工艺、搅炼工艺、喷涂工艺，它们的组合等的任何合适的方法。所有这些显影工艺完全包括在实施例的范围内。

[0081] 图2B示出了实施例中显影工艺的截面图，其中，第一显影剂用于去除第二钝化层109中的未曝光区域。将显影剂涂覆于第二钝化层109并溶解第二钝化层109的未曝光部分203。这种溶解和去除第二钝化层109的未曝光部分203保留了在第二钝化层109内以
图案化能量215的形状图案化第二钝化层109的第一开口217，从而将图案化掩模209的
图案转印到第二钝化层109。在实施例中，第一开口217的宽度介于约2μm和约30μm之间，诸如介于约5μm和约300μm之间，并且可以是诸如圆形、椭圆、多边形的任何期望的形状。

[0082] 图3示出了将第三钝化层301设置在第二钝化层109上方。在实施例中，第三钝化层301可以是正型组合物，诸如正型光敏聚酰亚胺组合物（代替相对于第二钝化层109所述的负型光敏聚酰亚胺组合物）。例如，正型光敏聚酰亚胺组合物可以包括一种正型光敏聚酰亚胺树脂以及位于正型光敏聚酰亚胺溶剂内的PAC。在实施例中正型光敏聚酰亚胺树脂可以是将以下结构式作为重复单元的聚合物：

[0083]

[0084] 其中Z是由一个或多个四羧酸衍生而来的四价有机基团，包括3，4-二羧基-1，2，3，4-四氢-6-叔-丁基-1-萘琥珀酸二酐（DTBDA）、或其衍生物，a为1至150，b为1至
400，Y1是由二胺衍生的二价有机基团，Y2是由二胺衍生的二价脂肪族或芳香族有机基团。

[0085] Y1的具体实例包括以下结构式：

[0086]

[0087] Y2特定的实例，包括芳香二胺，诸如p-苯二胺、m-苯二胺、2，4，6-三甲基-1，3-苯二胺、2，3，5，6-四甲基-1，4-苯二胺、4，4’-二氨基二苯醚、3，4’-二氨基二苯醚、3，3’-二氨基二苯醚、4，4’-二氨基二苯硫醚、4，4’-二氨基二苯甲烷、3，4’-二氨基二苯甲烷、3，3’-二氨基二苯甲烷、4，4’-亚甲基双（2-甲基苯胺）、4，4’-亚甲基-双（2，6-二甲基苯胺）、4，4’-亚甲基-双（2，6-二乙基苯胺）、4，4’-亚甲基-双（2-异丙基-6-甲基苯胺）、4，
4’-亚甲基-双（2，6-二异丙基苯胺）、4，4’-二氨基二苯砜、3，3’-二氨基二苯砜、联苯胺、o-联甲苯胺、m-联甲苯胺、3，3’，5，5’-四甲基联苯胺、2，2’-双（三氟甲基）联苯胺、1，4-双（4-氨基苯氧基）苯、1，3-双（4-氨基苯氧基）苯、1，3-双（3-氨基苯氧基）苯、双[4-（4-氨基苯氧基）苯基]砜、双[4-（3-氨基苯氧基）苯基]砜、2，2，-双[4-（4-氨基苯氧基）苯基]丙烷、和2，2-双[4-（3-氨基苯氧基）苯基]丙烷；脂肪族二胺，诸如1，6-己二胺、1，
4-环己二胺、1，3-环己二胺、1，4-双（氨甲基）环己烷、1，3-双（氨甲基）环己烷、4，4’-二氨基二环己基甲烷、4，4’-二氨基苯甲酰苯胺、2，2-双-[4-（4-氨基苯氧基）苯基]六氟丙烷、1，3-双（3-氨基丙基）四甲基二硅氧烷、双（p-氨基苯氧基）二甲基硅烷、己二胺、二氨基十二烷、1，3-双（4-氨基苯氧基）苯、2，2-双[4-（4-氨基苯氧基）苯基]丙烷、1，1-双（4-氨基苯氧基苯基）环己烷、双[4-（4-氨基苯氧基）苯基]砜、1，3-双（3-氨基苯氧基）苯、5-氨基-1，3，3-三甲基环己基甲胺、4，4’-双（4-氨基苯氧基）联苯、1，1-双（4-氨基苯基）环己烷、α，α’-双（4-氨基苯基）-1，4-二异丙基苯、1，3-双（4-氨基苯氧基）-2，
2-二甲基丙烷、1，3-双（4-氨基苯氧基）苯、9，9-双（4-氨基苯基）氟和4，4’-二氨基-3，
3’-二甲基二环己基甲烷、它们的组合等。

[0088] 在实施例中，正型光敏聚酰亚胺溶剂可以是有机溶剂，并可包含任何合适的溶剂，诸如酮、醇、多元醇、醚、乙二醇醚、环醚、芳香族碳氢化合物、酯、丙酸盐、乳酸盐、乳酸酯、亚烷基二醇单烷基醚、烷基乳酸盐、烷基烷氧基丙酸盐、环状内酯、含有一个环的一元酮化合物、碳酸亚烃酯，烷基烷氧基乙酸盐、烷基丙酮酸、乳酸酯、乙二醇烷基醚乙酸盐、二乙二醇、丙二醇烷基醚乙酸盐、亚烷基二醇烷基醚酯，亚烷基二醇单烷基酯等。

[0089] 可用作用于负型光敏聚酰亚胺组合物的负型光敏聚酰亚胺的溶剂的材料的具体实例包括丙酮、甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯，4-羟基-4-甲基-2-戊酮、四氢呋喃、甲基乙基酮、环己酮、甲基异戊酮、2-庚酮，乙二醇，乙二醇单乙酸酯，乙二醇二甲基醚、乙二醇甲基乙基醚，乙二醇单乙烯基醚、甲基溶纤剂乙酸酯（methyl celluslve acetate）、乙基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯，二乙二醇单甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2羟基-2-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯和乳酸乙酯、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单丙基甲基醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚丙酸酯、丙二醇单乙醚丙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、和乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯，β-丙内酯、β-丁内酯、γ-丁内酯、α-甲基-γ-丁内酯、β-甲基-γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、γ-辛内酯、α-羟基-γ-丁内酯、2-丁酮、3-甲基丁酮、频那酮、2-戊酮、3-戊酮、4-甲基-2-戊酮、2-甲基-3-戊酮、4，4-二甲基-2-戊酮、2，4-二甲基-3-戊酮、2，2，4，4-四甲基-3-戊酮、2-己酮、3-己酮、5-甲基-3-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2-甲基-3-庚酮、5-甲基-3-庚酮、2，6-二甲基-4庚酮、2-辛酮、3-辛酮、2-壬酮、3-壬酮、5-壬酮、2-癸酮、3-癸酮、4-癸酮、5-己烯-2-酮、3-戊烯-2-酮、环戊酮、2-甲基环戊酮、3-甲基环戊酮、2，2-二甲基环戊酮、2，4，4-三甲基环戊酮、环己酮、3-甲基环己酮、4-甲基环己酮、4-乙基环己酮、2，2-二甲基环己酮、2，6-二甲基环己酮、2，2，6-三甲基环己酮、环庚酮、2-甲基环庚酮、3-甲基环庚酮、碳酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯酯、和碳酸丁烯酯、乙酸-2-甲氧基乙酯、乙酸-2-乙氧基乙酯、乙酸-2-（2-乙氧基乙氧基）乙酯、乙酸-3-甲氧基-3-甲基丁基酯、乙酸-1-甲氧基-2-丙酯、二丙二醇、单甲基醚、单乙基醚、单丙基醚、单丁基醚、单苯基醚、二丙二醇单乙酸酯、二恶烷、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、2-甲氧基乙基醚（二甘醇二甲醚）、乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚；乳酸乙酯或乳酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯和乙氧基丙酸乙酯、甲基乙基酮、环己酮、2-庚酮、二氧化碳、环戊酮、环己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA）、亚甲基溶纤剂、乙酸丁酯、和2-乙氧基乙醇、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、苄基乙基醚、二己醚、丙酮基丙酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、苯基溶纤剂乙酸酯（phenyl cellosolve acetate）等。

[0090] 在实施例中，将正型光敏聚酰亚胺树脂和PAC设置到负型光敏聚酰亚胺溶剂中，并使其混合以形成正型光敏聚酰亚胺组合物。例如，正型光敏聚酰亚胺树脂的浓度可以介于约5%和约50%之间，诸如约25%的浓度，而PAC的浓度可以介于约0.1%和约20%之间，诸如约5%的浓度。一旦正型光敏聚酰亚胺组合物混合成的整个混合物具有恒定的组成，则将正型光敏聚酰亚胺组合物涂覆于第二钝化层109上并使其厚度介于约1μm和约40μm
之间。例如，可以使用旋涂方法实施涂覆操作，但是也可以可选地使用任何合适的方法。

[0091] 图4示出了第三钝化层301的图案化和显影。在实施例中，可以对第三钝化层301进行图案化以形成第二开口401和第三开口403。第二开口401可以在第二钝化层109中的第一开口217上方形成并连接至第二钝化层109中的第一开口217以暴露接触焊盘105
的一部分。可以形成第三开口403以限制将要在第三钝化层301内形成的导线的路径的尺寸。

[0092] 为了图案化第三钝化层301，可以将衬底101和第三钝化层301设置在成像器件200（结合图2A的以上描述）内或不同的成像器件（未示出）内，且第三钝化层301可暴露于图案化能量源215下以限定第三钝化层301内用于第二开口401和第三开口403的区域。
在实施例中，第二开口401和第三开口403的宽度可以介于约2μm和300μm之间，诸如介于约5μm和约300μm之间。此外，第二开口401和第三开口403可以是诸如圆形、椭圆形、多边形等的任何期望形状。

[0093] 一旦曝光，则使用第二显影剂对第三钝化层301进行显影。在实施例中，第二显影剂可以是碱性水溶液以去除第二钝化层109中暴露于图案化能量215的那部分，并且通过化学反应使它们的溶解性得到改进和变化。这些碱性水溶液可包括四甲基氢氧化铵（TMAH）、四丁基氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠、偏硅酸钠、氨水、一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、一异丙胺、二异丙胺、三异丙胺、一丁胺、二丁胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲胺基乙醇、二乙氨基乙醇、氨、苛性钠、苛性钾、偏硅酸钠、偏硅酸钾、碳酸钠、四乙基氢氧化铵、它们的组合等。

[0094] 可以使用例如旋涂的方法将第二显影剂涂覆于第三钝化层301上。在这个工艺中，当半导体器件100（和第三钝化层301）旋转时，从第三钝化层301上方将第二显影剂涂覆于第三钝化层301上。在实施例中，第二显影剂的温度介于约10℃和约80℃之间，诸如约50℃，并且显影时间就可以持续约1分钟至约60分钟之间，诸如约30分钟。

[0095] 图5示出了在图案化和显影第三钝化层301后，可以对第三钝化层301和第二钝化层109进行固化（通过波浪线在图5中表示为501）。在实施例中，可以通过将衬底101和第二钝化层109以及第三钝化层301设置在例如加热板或其他类型的加热装置上来实施固化工艺501，其中，可以增加第二钝化层109和第三钝化层301的温度。在实施例中，实施固化工艺的温度介于约150℃至约400℃之间，且固化工艺的时间介于约1小时至约2小时之间。

[0096] 此外，在固化工艺之后，可以使用浮渣清除工艺以去除在图案化、显影和固化工艺之后可能保留在接触焊盘105、第二钝化层109和第三钝化层301上的不期望的残留物或颗粒。在实施例中，浮渣清除工艺包括将接触焊盘105、第二钝化层109、和第三钝化层301暴露于诸如氧等离子体环境的等离子体环境中，以反应掉和去除任何不期望的残留物。在具体的实施例中，浮渣清除工艺可以是反应离子刻蚀工艺。

[0097] 图6示出了晶种层601的形成。一旦形成第二钝化层109和第三钝化层301，则可以在在该第一开口217、第二开口401和第三开口403内形成晶种层601。在实施例中，晶种层601可以是例如钛铜合金，但是也可以可选地使用诸如铜的任何合适的材料。可通过诸如CVD或溅射的合适的形成工艺形成晶种层601。

[0098] 图7示出了在晶种层601上导电材料701的形成，填充并过填充第一开口217、第二开口401、和第三开口403。在实施例中，导电材料701可以包括铜，但是也可以可选地使用诸如AlCu或Au的其他合适的材料。可以通过诸如电镀或无电镀的沉积工艺形成导电材料701，但是也可以可选地使用诸如CVD或PVD的其他方法。

[0099] 图8示出了用于从第一开口217、第二开口401、和第三开口403的外部区域中去除过量的导电材料701的诸如化学机械抛光（CMP）工艺的平坦化工艺以及形成PPI803。在实施例中，平坦化工艺是CMP，设置蚀刻材料和研磨材料的组合与导电材料701相接触，并使用研磨焊盘801研磨掉导电材料701直到导电材料701与第三钝化层301平齐。

[0100] 在平坦化工艺之后，可以清洗PPI803和第三钝化层301以去除在平坦化工艺之后残留的任何不期望的残留物。在实施例中，可以通过用去离子水冲洗PPI803和第三钝化层301来清洗PPI803和钝化层301。可选地，可使用标准清洗-1（Standard Clean-1）（SC-1）or a标准清洗-2（Standard Clean-2）（SC-2）清洗工艺。所有这些清洗工艺均完全包括在实施例的范围内。

[0101] 一旦清洗完PPI803和第三钝化层301之后，则可对PPI803和第三钝化层301进行烘焙。在实施例中，通过将衬底101和PPI803以及第三钝化层301设置在熔炉或其他加热器件（例如，加热板）内并将第三钝化层301和PPI803的温度增加到约150℃和约450℃之间（诸如约200℃）来对PPI803和第三钝化层301进行烘焙。对PPI803和第三钝化层301的烘烤时间可以介于5分钟（min）至240分钟之间（诸如约60分钟）。

[0102] 通过形成本文所述的PPI803，可以减少或消除围绕PPI803的形成的问题。特别是，通过使用这些实施例，可以避免对于细小间距（例如，小于约5μm）的晶种层和覆盖的电镀层之间通常会出现的底切问题，同时也降低了成本并避免了任何临界尺寸的损失。此外，在这些实施例中，晶种层601也沿着PPI803的侧壁分布，并不存在与这些实施例相关的深度偏差。最后，在这些实施例中，PPI803具有角圆轮廓，没有其他工艺中存在的顶点问题。

[0103] 图9示出了外部接触件901与缓冲层903的布置。在实施例中，外部接触件901可以包括诸如锡的材料，或诸如银、无铅锡、或铜的其他合适的材料。在实施例中，外部接触件901是锡焊料凸块，通过首先使用诸如蒸发、电镀、印刷、焊料转印、球布置等的常用方法形成厚度为约100μm的锡层来形成外部接触件901。一旦已在结构上形成锡层，可以实施回流（reflow）以将材料成型为期望的所凸块形状。

[0104] 一旦已经设置外部金属件901并对其进行了回流，则可以在第三钝化层301上设置或形成缓冲层903以保护和缓冲下层结构。在实施例中，缓冲层903是使用诸如化学汽相沉积、物理汽相沉积、旋涂等工艺，根据所选择的精确材料上的至少一部分设置或形成的诸如二氧化硅、聚酰亚胺等的介电钝化材料。形成的缓冲层903的厚度可以介于约5μm和约200μm之间，诸如100μm。

[0105] 根据实施例，提供了包括位于衬底上方的图案化正型光敏材料的半导体器件。图案化正型光敏材料包括开口。晶种层沿着开口，并且导电材料邻近晶种层。

[0106] 根据另一个实施例，提供了包括位于衬底上方的图案化负型光敏聚酰亚胺层的半导体器件。图案化正型光敏聚酰亚胺层位于图案化负型光敏聚酰亚胺层上方并与其接触，图案化正型光敏聚酰亚胺层包括至少一个开口。

[0107] 根据又一个实施例，提供了一种制造半导体器件的方法，该方法包括将第一光敏材料设置在衬底上方的导电区域上方。图案化第一光敏材料以去除未曝光的第一光敏材料并暴露导电区域。将第二光敏材料设置在第一光敏材料上方。图案化第二光敏材料以去除曝光的第二光敏材料并暴露导电区域，图案化第二光敏材料形成了图案化第二光敏材料和位于图案化第二光敏材料中的至少一个开口。沿着至少一个开口的侧壁形成晶种层。

[0108] 尽管已经详细地描述了本发明的实施例及其优势，但应该理解，可以在不背离所附权利要求限定的实施例的精神和范围的情况下，进行各种变化、替换和修改。例如，可以改变第一开口、第二开口和第三开口的确切形状，或可以修改确切的形成方法，此外可以使用用于管芯的任意合适数量的掩模，诸如，两个掩模、三个掩模、四个掩模或任何其他合适数量的掩模。

[0109] 此外，本申请的范围不旨在受限于本说明书所述的工艺、机器装置、制造、物质组成、工具、方法和步骤的特定的实施例中。本领域的技术人员从本发明的公开中很容易理解，根据本发明，可使用与本发明所述的相应实施例执行基本上相同的功能或取得实质上相同结果的目前现有的或今后将被开发的工艺、机器装置、制造、物质组成、工具、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将这些工艺、机器装置、制造、物质组成、工具、方法或步骤包括在它们的范围内。

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一种节能增容架空导线-专利编号CN105845258A	2020-05-12	173
连续的换位导线-专利编号CN103477403A	2020-05-11	365
高硬度铝合金导线-专利编号CN107201465A	2020-05-13	869
连续的换位导线-专利编号CN103477403B	2020-05-11	681
输电工程用低弧垂导线-专利编号CN106024135A	2020-05-13	283
连续的换位导线-专利编号CN103503091A	2020-05-11	541
高载流量电力架空导线-专利编号CN107068249A	2020-05-12	1075
高硬度铝合金导线-专利编号CN107201465B	2020-05-13	672
连续的换位导线-专利编号CN103503091B	2020-05-11	1028
电力导线表面处理设备-专利编号CN107731424A	2020-05-12	812

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