[发明专利]制作微机械动件与其金属内连线的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制作微机械动件与其金属内连线的方法，特别是涉及一种制作具低电阻值的金属内连线并可整合金属内连线工艺与微机械动件工艺的方法。

背景技术

以现行微机电(MEMS)技术的发展趋势来看，导线(内连线)与微机械结构为微机电元件的二项主要的模块。相较于半导体元件，微机电元件往往需要以较大的电流驱动，因此导线的制作上必须配合高电流的需求，而必须具备较小的电阻值，然而另一方面由于微机电元件的微小化亦是发展的主要方向，在微小化的前提下，降低导线的电阻值成为微机电技术的发展中有待突破的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种整合制作金属内连线与微机械动件的方法。

本发明的另一目的在于提供一种制作具有不同规格与应用的内金属介电层的方法。

根据本发明的实施例，提供一种制作金属内连线的方法。首先提供一基底，并于该基底上形成一第一牺牲图案，其中该第一牺牲图案包括多个第一开口。接着进行一第一镀膜工艺，于各该第一开口中形成一第一金属内连线图案。随后去除该第一牺牲图案，并于该基底与该些第一金属内连线图案上形成一第二牺牲图案，其中该第二牺牲图案包括多个第二开口，暴露出部分该第一金属内连线图案。之后进行一第二镀膜工艺，于各该第二开口中形成一第二金属内连线图案，再去除该第二牺牲图案，并于该基底、该些第一金属内连线图案与该些第二金属内连线图案上形成一内金属介电层。接着平坦化该内金属介电层直至暴露出该第二金属内连线图案，并利用镀膜技术于该内金属介电层上制作出至少一与该第二金属内连线图案电连接的微机械动件。

为了进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。然而附图仅供参考与辅助说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1至图13为本发明制作微机械动件与其金属内连线的一优选实施例的方法示意图。

简单符号说明

10基底                      12热氧化层

14晶种层                    16第一牺牲图案

18第一开口                  20第一金属内连线图案

22第二牺牲图案              24第二开口

26第二金属内连线图案        28内金属介电层

30晶种层                    32第三金属内连线图案

34第四金属内连线图案        36内金属介电层

38微机械动件

具体实施方式

请参考图1至图13。图1至图13为本发明制作微机械动件与其金属内连线的一优选实施例的方法示意图。如图1所示，首先提供一基底10，例如一半导体晶片，其中基底10中可包括已制作完成并待进行金属内连线工艺的电子元件(图未示)。接着于基底10的表面形成一热氧化层(thermal oxidelayer)12，作为应力缓冲层(stress buffer layer)与避免后续金属内连线发生扩散的扩散防止层(diffusion barrier layer)之用。其中于本发明的其它实施例中，可视需要不于基底10的表面形成热氧化层12。

如图2所示，随后于热氧化层12的表面形成一晶种层14。晶种层14可利用溅射(sputter)或其它沉积技术加以形成，其材料可依不同需求为一钛化钨/铜薄膜、一铬/金薄膜或一钛/金薄膜等金属薄膜，而于本实施例中晶种层14的厚度为50-250埃/1000-2000埃(指二层薄膜的厚度)，但晶种层14的厚度并不限于上述范围，而可视情况加以调整。

如图3接着于晶种层14的表面形成一第一牺牲图案16，例如一光致抗蚀剂图案，第一牺牲图案16包括多个第一开口18。之后，进行一第一镀膜(plating)工艺，于第一开口18中形成一第一金属内连线图案20，其中本实施例利用电镀(electroplating)工艺或无电镀(electroless plating)工艺于第一开口18中形成一铜金属层作为第一金属内连线图案20的材料。第一金属内连线图案20的线宽与厚度可视电阻值的要求而作改变，举例来说，于本实施例中第一金属内连线图案20的线宽约为10微米，而其厚度约为4至6微米，但值得说明是是第一金属内连线图案20的材料并不限于铜，且其线宽与厚度并不为上述条件所限制。此外，于电镀第一金属内连线图案20时，需控制工艺时间等参数使其厚度不超过第一牺牲图案16的厚度。