整合多個(gè)苯并環(huán)丁烯層與基底的方法和相關(guān)器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了將苯并環(huán)丁烯(BCB)層與基底整合的方法連同相應(yīng)的器件。該方法包括在基底(12)上形成第一BCB層(18a)和將第一金屬層(20a)沉積在第一BCB層(18a)上并且沉積在由第一金屬層(20a)限定的通孔中。該方法還在第一金屬層(20a)上形成第二BCB層(18b)并且將第二金屬層(20b)沉積在第二BCB層(18b)上并且沉積在由第二金屬層(20b)限定的通孔中。第二金屬層(20b)延伸穿過(guò)由第二金屬層(20b)限定的通孔以與第一金屬層(20a)建立可操作的連接。第一和第二金屬層(20a、20b)獨(dú)立于至由基底(1w)承載的任何電路元件的電連接，但是第一和第二金屬層(20a、20b)將第二BCB層(18b)固定至下層的結(jié)構(gòu)并且降低分層的可能性。
【專利說(shuō)明】整合多個(gè)苯并環(huán)丁烯層與基底的方法和相關(guān)器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)一般地涉及制造電子器件，并且更具體地涉及整合(integrate)多個(gè)苯并環(huán)丁烯層與基底的方法和相關(guān)器件。
【背景技術(shù)】
[0002]多層互連結(jié)構(gòu)已被開(kāi)發(fā)用于密集的電子封裝組件。多層互連結(jié)構(gòu)通常包括多個(gè)金屬層和分開(kāi)金屬層的多個(gè)介電層，該金屬層限定互連包括，例如垂直的和水平的互連。對(duì)于高頻率的應(yīng)用，如用于單片微波整合電路(MMIC)器件，與無(wú)機(jī)聚合物相反，介電層可由有機(jī)聚合物形成，因?yàn)橛捎袡C(jī)聚合物形成的介電層在更高頻率產(chǎn)生較小的損耗。
[0003]可被用作多層互連結(jié)構(gòu)的金屬層之間的介電層的一種有機(jī)聚合物是苯并環(huán)丁烯(BCB)。在這點(diǎn)上，BCB對(duì)于微波區(qū)域中的信號(hào)具有2.65的相對(duì)低的介電常數(shù)和0.0001的相對(duì)低的損耗角正切。因此，具有BCB介電層的多層互連結(jié)構(gòu)可在處于高頻率比如微波和毫米波范圍內(nèi)的頻率，在水平和垂直互連之間比利用其它類型的介電層的多層互連結(jié)構(gòu)具有更小的寄生電容。
[0004]至少一些經(jīng)配置的用于在相對(duì)高頻率操作的電子器件可包括半導(dǎo)體層，其由例如在下層基底如碳化硅(SiC)基底上形成的II1-V材料如氮化鎵(GaN)組成。半導(dǎo)體層可限定多個(gè)晶體管，該晶體管限定電子器件的功能。然后可在半導(dǎo)體層上形成多層互連結(jié)構(gòu)。然而，BCB與II1-V材料如GaN具有相對(duì)差的粘附力。在這點(diǎn)上，BCB相對(duì)于GaN和其它II1-V材料在熱膨脹系數(shù)方面具有相對(duì)大的失配。
[0005]BCB還可對(duì)于多層互連結(jié)構(gòu)的金屬互連具有差的粘附力。在這點(diǎn)上，對(duì)于經(jīng)配置以在高頻率操作的器件，金屬互連可由金形成，因?yàn)榻鹪诟哳l率具有相對(duì)低的電阻損耗。然而，BCB相對(duì)于金互連也具有相對(duì)差的粘附力。
[0006]粘附促進(jìn)劑-如由Dow Chemical Company開(kāi)發(fā)的AP3000-可用來(lái)促進(jìn)BCB
和GaN層之間的粘附力。然而，粘附促進(jìn)劑不增加BCB和金互連之間的粘附力，并且因此，利用BCB形成介電層的多層互連結(jié)構(gòu)仍可遭受差的粘附力。
[0007]BCB介電層的差的粘附力可在BCB介電層的分層上證明其本身。在這點(diǎn)上，具有包括BCB介電層的多層互連結(jié)構(gòu)的電子器件的制造方法可包括將電子器件暴露于各種溶劑——如在酸洗期間。由于BCB層和金互連之間的差的粘附力并且由于BCB層和金互連之間的——并且在一些情況中BCB層和GaN之間的——毛細(xì)作用，溶劑可遷移，從而產(chǎn)生BCB層的分層。這種分層可導(dǎo)致電子器件不被接受使得電子器件必須被廢棄。由于在將電子器件暴露到各種溶劑期間分層可不發(fā)生直到制作方法的最后，分層的代價(jià)尤其大，因?yàn)殡娮悠骷诜謱影l(fā)生前已進(jìn)行了大部分的一如果不是全部一的制造過(guò)程。
[0008]對(duì)于制造電子器件的方法和具有優(yōu)于以上列舉的優(yōu)勢(shì)的相關(guān)電子器件存在需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]提供了將多個(gè)苯并環(huán)丁烯(BCB)層與基底整合的方法連同相應(yīng)的器件。通過(guò)整合多個(gè)BCB層與基底，該方法可降低BCB層和各種金屬層如多層互連結(jié)構(gòu)的金屬互連以及BCB層和基底之間的分層的可能性。通過(guò)降低分層的可能性，一個(gè)實(shí)施方式的方法可相應(yīng)地增加成功制造具有包括BCB介電層的多層互連結(jié)構(gòu)的可接受的器件的可能性。因此，具有多層互連結(jié)構(gòu)與BCB介電層的器件如MMIC器件可被更加一致和成功地制造，包括例如設(shè)計(jì)用于高頻率應(yīng)用的電子器件。
[0010]在一個(gè)實(shí)施方式中，提供了將多個(gè)BCB層與基底整合的方法，其包括在基底上形成第一 BCB層。第一 BCB層限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔(via)。該方法還將第一金屬層沉積在第一 BCB層上并且沉積在由第一金屬層限定的多個(gè)通孔中。該方法還在第一金屬層上形成第二 BCB層。第二 BCB層也限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔。該實(shí)施方式的方法額外地將第二金屬層沉積在第二 BCB層上并且沉積在由第二金屬層限定的多個(gè)通孔中。如此，第二金屬層延伸穿過(guò)由第二金屬層限定的通孔以與第一金屬層建立可操作的連接。由于金屬層之間的可操作的連接，第二 BCB層被有效地固定至下層的結(jié)構(gòu)以便降低分層的可能性。該實(shí)施方式的第一和第二金屬層獨(dú)立于至由基底承載的任何電路元件的電連接。
[0011]一個(gè)實(shí)施方式的方法還可包括提供在其上具有外延半導(dǎo)體(如，氮化鎵(GaN)或其它II1-V半導(dǎo)體材料)層的基底。在該實(shí)施方式中，該方法還可將金屬層沉積在外延半導(dǎo)體或GaN層上。如此，第一 BCB層可在金屬層上形成。在這點(diǎn)上，沉積第一金屬層可包括與金屬層建立可操作的連接，從而有效地將第一 BCB層固定至下層的結(jié)構(gòu)。
[0012]一個(gè)實(shí)施方式的方法還可包括在形成第二 BCB層之前將金屬粘附層沉積在第一金屬層上。一個(gè)實(shí)施方式的方法還可最接近于模具(die)的邊緣形成第一和第二 BCB層并將第一和第二金屬層沉積。一個(gè)實(shí)施方式的方法還可包括形成金屬互連，其與第一金屬層和第二金屬層中的至少之一的形成同時(shí)發(fā)生。在這點(diǎn)上，金屬互連經(jīng)配置以與由基底承載的電路元件建立電連接，但是獨(dú)立于與第一和第二金屬層的電連接。一個(gè)實(shí)施方式的方法可通過(guò)限定穿過(guò)第二 BCB層的通孔在第一 BCB層的通孔中偏置(offset)而形成第二 BCB層。
[0013]在另一個(gè)實(shí)施方式中，提供了將多個(gè)BCB層與基底整合的方法，該方法包括提供在其上具有氮化鎵(GaN)層的基底。該方法還在GaN層上形成第一 BCB層。第一 BCB層限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔。該方法還將第一金屬層沉積在第一 BCB層上并且沉積在由第一金屬層限定的多個(gè)通孔中。該方法還將金屬粘附層沉積在第一金屬層上，并且然后在金屬粘附層上形成第二 BCB層。第二 BCB層限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔。該方法還將第二金屬層沉積在第二 BCB層上并且沉積在由第二金屬層限定的多個(gè)通孔中。該實(shí)施方式的第一和第二金屬層獨(dú)立于至由基底承載的任何電路元件的電連接。
[0014]—個(gè)實(shí)施方式的方法還可包括在GaN層上沉積金屬層。在該實(shí)施方式中,第一 BCB層的形成可包括在金屬層上形成第一 BCB層。由此，第一金屬層的沉積可包括與金屬層建立可操作的連接。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一金屬層的沉積可包括沉積由金形成的第一金屬層。在一個(gè)實(shí)施方式中，最接近于模具的邊緣可形成第一和第二 BCB層,并且可沉積第一和第二金屬層。在一個(gè)實(shí)施方式中，該方法還可包括形成金屬互連，其與第一金屬層和第二金屬層中的至少之一的形成同時(shí)發(fā)生。在這點(diǎn)上，金屬連接經(jīng)配置以與由基底承載的電路元件建立電連接，但是獨(dú)立于與第一和第二金屬層的電連接。在一個(gè)實(shí)施方式中，第二 BCB層的形成可包括限定穿過(guò)第二 BCB層的通孔與第一 BCB層的通孔偏置。[0015]在進(jìn)一步實(shí)施方式中，提供了包括基底和多個(gè)BCB層的器件，該多個(gè)BCB層包括在基底上的第一 BCB層。第一 BCB層可限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔。該器件還包括在第一 BCB層上和在由第一金屬層限定的多個(gè)通孔中的第一金屬層。多個(gè)BCB層還包括在第一金屬層上的第二 BCB層。第二 BCB層限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔。該實(shí)施方式的器件還包括在第二 BCB層上的和在由第二金屬層限定的多個(gè)通孔中的第二金屬層。如此，第二金屬層延伸穿過(guò)由第二金屬層限定的通孔以與第一金屬層建立可操作的連接，從而有效地將第二 BCB層固定至下層的結(jié)構(gòu)并且降低第二 BCB層分層的可能性。該實(shí)施方式的第一和第二金屬層獨(dú)立于至由基底承載的任何電路元件的電連接。
[0016]一個(gè)實(shí)施方式的器件還包括在基底上的氮化鎵(GaN)層。在該實(shí)施方式中，第一BCB層在GaN層上。該實(shí)施方式的器件還可包括在GaN層上的金屬層。如此,該實(shí)施方式的第一 BCB層在金屬層上。此外，該實(shí)施方式的第一金屬層與金屬層建立可操作的連接，從而有效地將第一 BCB層固定至下層的結(jié)構(gòu)以便降低第一 BCB層分層的可能性。一個(gè)實(shí)施方式的器件還可包括在第一金屬層上的金屬粘附層。因此，該實(shí)施方式的第二 BCB層可以在金屬粘附層上。一個(gè)實(shí)施方式的器件可包括模具，其中第一和第二 BCB層和第一和第二金屬層最接近于模具的邊緣。在一個(gè)實(shí)施方式中，該器件還可包括與第一金屬層和第二金屬層中的至少之一同時(shí)形成的金屬互連。在這點(diǎn)上，金屬互連經(jīng)配置以與由基底承載的電路元件建立電連接，但獨(dú)立于與第一和第二 BCB層的電連接。
[0017]已經(jīng)討論的特征、功能和優(yōu)點(diǎn)可在本公開(kāi)的各種實(shí)施方式中獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)或可在仍其它的實(shí)施方式中結(jié)合，本公開(kāi)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可參考以下描述和附圖進(jìn)行理解。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]因此已經(jīng)概括地描述了本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式，現(xiàn)在將參考附圖，附圖沒(méi)必要按比例繪制，并且其中:
[0019]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式的器件的側(cè)視圖；
[0020]圖2是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行的操作的流程圖；
[0021]圖3是與根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式的與多個(gè)BCB層有關(guān)的多個(gè)金屬層的透視圖；
[0022]圖4是當(dāng)從不同優(yōu)勢(shì)位置獲取時(shí)與圖3的多個(gè)BCB層關(guān)聯(lián)的多個(gè)金屬層的透視圖；
[0023]圖5是包括根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式的器件的模具的平面圖，其圖解了金屬層和BCB層的外圍布置。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)在本公開(kāi)將在下文中參考附圖更全面地進(jìn)行描述，其中示出了一些而不是全部的實(shí)施方式。實(shí)際上，本公開(kāi)可以以許多不同的形式進(jìn)行實(shí)施并且不應(yīng)理解為限于本文說(shuō)明的實(shí)施方式；而是，提供這些實(shí)施方式以便本公開(kāi)將滿足適用的法律要求。全文中相同的數(shù)字表示相同的元件。
[0025]現(xiàn)參考圖1，描繪了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式的器件10。雖然根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施方式可以制造多種器件，但是至少一些器件可被設(shè)計(jì)用于高頻率應(yīng)用，其包括但不限于涉及具有在微波和/或毫米范圍內(nèi)的頻率的信號(hào)的應(yīng)用，該器件例如包括有源電子掃描天線(AESA)和其它麗IC器件。
[0026]如在圖1中所示的，器件10可包括基底12。雖然器件10可包括多種基底12，但是一個(gè)實(shí)施方式的基底可由碳化硅(SiC)形成。器件10還可包括在基底12上形成的用于限定器件的一個(gè)或更多電路元件的外延半導(dǎo)體層14，如一個(gè)或更多限定器件的功能的晶體管。一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體層14由限定了多個(gè)晶體管的II1-V材料如氮化鎵(GaN)形成，該多個(gè)晶體管又限定了器件10的功能。如此，根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施方式的制造器件10的方法可包括提供在其上具有形成的GaN層14的基底，如在圖2的操作30中示出的。
[0027]雖然未在圖1中示出，但是器件10可包括包含多個(gè)金屬層以及分開(kāi)金屬層的多個(gè)介電層如多個(gè)BCB層的多層互連結(jié)構(gòu)，該多個(gè)金屬層限定例如由例如金形成的水平和垂直互連。多層互連結(jié)構(gòu)將由外延半導(dǎo)體層14限定的并且由基底12承載的電路元件電連接至另一個(gè)電路元件和/或至外接(offboard)電氣組件。為了避免或至少降低BCB層分層的可能性，器件10還可包括疊堆的結(jié)構(gòu)，其在下文進(jìn)行描述并且以降低它們分層的可能性的方式用于將BCB層固定至下層的結(jié)構(gòu)。
[0028]在這點(diǎn)上,器件10可包括包含如通過(guò)旋涂(spin coating)在基底12上形成的第一 BCB層18a的多個(gè)BCB層，如在圖2的操作34中示出的。本文中提到的層——如第一 BCB層18a，在或置于在另一層上并不必然表示該層彼此緊鄰布置以便處于物理接觸。反而，第一層可被認(rèn)為在第二層上，只要一層重疊在另一層上，即使有一個(gè)或更多中間的或居間的層位于第一和第二層之間。在圖解的實(shí)施方式中，例如，半導(dǎo)體層如GaN層14可在基底12上形成，如上述，并且第一 BCB層18a可在GaN層上形成。為了提高第一 BCB層18a與GaN層14的粘附力，金屬層16也可被沉積在GaN層上，如鎳層、鈦層或鋁層，并且第一 BCB層又可在金屬層上形成。見(jiàn)圖2的操作32和34。
[0029]如圖1中所示的，第一 BCB層18a限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔。在這點(diǎn)上，由第一 BCB層18a限定的多個(gè)通孔延伸穿過(guò)第一 BCB層的整個(gè)厚度。由第一 BCB層限定的這些通孔不同于為在不同層之間建立電連接的目的而限定的其它通孔。
[0030]器件10還包括在第一 BCB層18a上和在由第一 BCB層限定的多個(gè)通孔中如通過(guò)派射而形成的第一金屬層20a。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一金屬層20a填充由第一 BCB層18a限定的通孔。然而，在圖解的實(shí)施方式中，第一金屬層20a覆蓋(plate)由第一 BCB層18a限定的通孔，而不填充通孔。雖然第一金屬層20a可由各種金屬形成，但是一個(gè)實(shí)施方式的第一金屬層由金形成。如所示的，第一金屬層20a延伸穿過(guò)通孔，如沿著限定通孔的壁的鍍層(plating)，以便與下面的層建立可操作的連接。在其中金屬層16在半導(dǎo)體層如GaN層14上形成的實(shí)施方式中，第一金屬層20a可與金屬層建立可操作的連接。
[0031]由于該可操作的連接，第一金屬層20a有效地將第一 BCB層18a固定至下層的結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，第一金屬層20a可充當(dāng)具有由鍍層限定的穿過(guò)由第一 BCB層18a限定的通孔向下延伸的腿部的釘(staple)和重疊在第一 BCB層上并且互連向下延伸的腿部的連接器部分。由于該實(shí)施方式的向下延伸的腿部的遠(yuǎn)端與下層的結(jié)構(gòu)如金屬層16可操作地連接，所以第一金屬層20a有效地將第一 BCB層18a釘在下層的結(jié)構(gòu)上。
[0032]第一金屬層20a可與也在第一 BCB層18a上形成的互連結(jié)構(gòu)的金屬層同時(shí)形成。然而，第一金屬層20a獨(dú)立于，S卩，沒(méi)有電連接至互連結(jié)構(gòu)并且獨(dú)立于至由基底12承載的任何電路元件以及至基底的任何外接電氣組件的電連接。因此，第一金屬層20a與互連結(jié)構(gòu)、與由基底12承載的任何電路元件以及與基底的任何外接電氣組件電隔離。
[0033]接著第二 BCB層18b可在第一金屬層20a上形成，如在圖2的操作40中所示。雖然第二 BCB層18b可直接在第一金屬層20a上形成，但是一個(gè)實(shí)施方式的器件10包括沉積在第一金屬層20a上的金屬粘附層22a，如由鋁(Al)、鎳(Ni)、銅(Cu)或其它金屬形成的金屬粘附層，其被電鍍?cè)诘谝唤饘賹由?。?jiàn)圖2的操作38。在該實(shí)施方式中,第二 BCB層18b可在金屬粘附層22a上形成以便更加牢固地粘附到下層的金屬層20a，并且進(jìn)而是下層的結(jié)構(gòu)。第二 BCB層18b還限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔。在一個(gè)實(shí)施方式中，由第二 BCB層18b限定的多個(gè)通孔是偏置的，如與寬度同向或橫向地，例如從由第一 BCB層18a限定的通孔在圖1中示出的器件10的方向上的水平方向。
[0034]一個(gè)實(shí)施方式的器件10還包括沉積在第二 BCB層18b上并且沉積在由第二金屬層限定的多個(gè)通孔中的第二金屬層20b。見(jiàn)圖2的操作42。在一個(gè)實(shí)施方式中，第二金屬層20b可填充由第二 BCB層18b限定的通孔。然而，在圖解的實(shí)施方式中，第二金屬層20b覆蓋(plate)由第二 BCB層18b限定的通孔,而不填充該通孔。雖然第二金屬層20b可由各種金屬形成，但是一個(gè)實(shí)施方式的第一和第二金屬層由同樣的金屬形成，如金。因?yàn)榈诙饘賹?0b延伸穿過(guò)由第二 BCB層18b限定的通孔，所以第二金屬層可與第一金屬層20a建立可操作的連接。在一個(gè)實(shí)施方式中，第二金屬層20b可與第一金屬層20a建立直接連接。然而，在其中金屬粘附層22a被沉積在第一金屬層20a上的其它實(shí)施方式中，第二金屬層20b可與金屬粘附層產(chǎn)生直接連接，并且進(jìn)而與下層的第一金屬層產(chǎn)生可操作的連接。在任一情況中，第二金屬層20b可用來(lái)將第二 BCB層18b固定至下層的結(jié)構(gòu)以便降低第二BCB層分層的可能性。實(shí)際上，如以上結(jié)合第一金屬層20a進(jìn)行描述的，第二金屬層20b可用來(lái)將第二 BCB層18b有效地釘至下層的結(jié)構(gòu)。
[0035]第二金屬層20b可與也在第二 BCB層18b上形成的互連結(jié)構(gòu)的金屬層同時(shí)形成。然而，第二金屬層20b獨(dú)立于，S卩，沒(méi)有電連接至互連結(jié)構(gòu)并且獨(dú)立于至由基底12承載的任何電路元件以及至基底的任何外接電氣組件的電連接。因此，第二金屬層20b與互連結(jié)構(gòu)、與由基底12承載的任何電路元件以及與基底的任何外接電氣組件電隔離。
[0036]在其中多層互連結(jié)構(gòu)包括三個(gè)或更多作為互連之間的介電層的BCB層的實(shí)施方式中，器件10可包括交替順序的BCB層和金屬層，金屬層被涂覆，在一些實(shí)施方式中，具有金屬粘附層。在圖1中圖解的實(shí)施方式中，例如，器件10包括金屬覆蓋的通孔的疊堆，該疊堆包括在每個(gè)各自的BCB層上具有金屬層20a、20b、20c、20d和金屬粘附層22a、22b、22c、22d的四個(gè)BCB層18a、18b、18c、18d。在該實(shí)施方式中，重疊在下層的BCB層上的金屬層不僅可重疊在BCB層上，還可延伸穿過(guò)由下層的BCB層限定的通孔以便與下層的金屬層建立可操作的連接，從而有效地將各自的BCB層固定至下層的結(jié)構(gòu)并且降低BCB層分層的可能性。
[0037]通過(guò)實(shí)例的方式，包括五個(gè)金屬層16、20a、20b、20c、20d和四個(gè)BCB層18a、18b、18c、18d的器件10的一部分在圖3和圖4中示出。在這點(diǎn)上，第一 BCB層18a夾在金屬層16和第一金屬層20a之間,第二 BCB層18b布置在第一金屬層20a和第二金屬層20b之間，第三BCB層18c位于第二金屬層20b和第三金屬層20c之間，以及第四BCB層18d布置在第三金屬層20c和第四金屬層20d之間。如將認(rèn)識(shí)到的，BCB層可具有不同的厚度，使得延伸穿過(guò)由各自的BCB層限定的通孔的金屬層的向下延伸部分又可具有不同的長(zhǎng)度。例如，第二金屬層18b的向下延伸部分比第一金屬層18a的向下延伸部分長(zhǎng)，因?yàn)榈诙?BCB層18b比第一 BCB層18a厚。通過(guò)將重疊的金屬層可操作地連接至下層的金屬層，居間的BCB層可被固定至下層的結(jié)構(gòu)使得各自的BCB層分層的可能性降低。
[0038]金屬覆蓋的通孔的疊堆28 (例如，其中一個(gè)在圖3和圖4中示出)可在不包括電互連和電路元件的模具26的任何部分中形成，S卩，金屬覆蓋的通孔的疊堆28可在模具的任何空的空間中形成。如在圖5的平面圖中示出的，例如，金屬覆蓋的通孔的疊堆28可在最接近于包括器件10的模具26的邊緣形成。通過(guò)最接近于模具26的邊緣形成金屬覆蓋的通孔的疊堆28，金屬覆蓋的通孔的疊堆可降低BCB層將分層的可能性，這是由于這種分層一般從模具的邊緣開(kāi)始，如因?yàn)槿軇┣秩隑CB層和相鄰層之間。通過(guò)根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式只在最接近于模具26的邊緣形成金屬覆蓋的通孔的疊堆28，一個(gè)實(shí)施方式的模具的中心部分沒(méi)有金屬覆蓋的通孔的疊堆，使得多層互連結(jié)構(gòu)到下層的半導(dǎo)體層可在模具的中心部分以傳統(tǒng)的方式形成。如此，金屬覆蓋的通孔的疊堆28的金屬層20a、20b、20c、20d電獨(dú)立，并且與多層互連結(jié)構(gòu)的金屬互連和由基底12承載的電路元件不同。然而，金屬層20a、20b、20c、20d用于將在多層互連結(jié)構(gòu)的金屬互連之間充當(dāng)介電層的BCB層18a、18b、18c、18d固定至下層的結(jié)構(gòu)，以便降低BCB層分層的可能性。
[0039]本文闡述的本公開(kāi)的許多修改和其它實(shí)施方式將被本領(lǐng)域技術(shù)人員意識(shí)到，其將在這些實(shí)施方式涉及具有的在前述描述和相關(guān)附圖中呈現(xiàn)的教導(dǎo)中獲益。因此，應(yīng)當(dāng)理解本公開(kāi)并不限于公開(kāi)的【具體實(shí)施方式】，并且修改和其它實(shí)施方式意欲被包含在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。雖然本文采用了具體的術(shù)語(yǔ)，但是它們只用于概括和描述的意義并且不是用于限制的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種將多個(gè)苯并環(huán)丁烯(BCB)層與基底整合的方法，所述方法包括: 在所述基底(12)上形成第一 BCB層(18a)，其中所述第一 BCB層(18a)限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔； 將第一金屬層(20a)沉積在所述第一 BCB層(18a)上并且沉積在由所述第一 BCB層(20a)限定的所述多個(gè)通孔中； 在所述第一金屬層(20a)上形成第二 BCB層(18b)，其中所述第二 BCB層(18b)限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔；和 將第二金屬層(20b)沉積在所述第二 BCB層(18b)上并且沉積在由所述第二 BCB層(18b)限定的所述多個(gè)通孔中，使得所述第二金屬層(20b)延伸穿過(guò)由所述第二 BCB層(18b)限定的所述通孔以與所述第一金屬層(20a)建立可操作的連接， 其中所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)獨(dú)立于至由所述基底(12)承載的任何電路元件的電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括提供在其上具有外延半導(dǎo)體層(14)的所述基底(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述外延半導(dǎo)體層上沉積金屬層(16)，其中形成所述第一 BCB層(18a)包括在所述金屬層(16)上形成所述第一 BCB層(18a)，并且其中沉積所 述第一金屬層(20a)包括與所述金屬層(16)建立可操作的連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述外延半導(dǎo)體層是II1-V材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括在形成所述第二BCB層(18b)之前在所述第一金屬層(20a)上沉積金屬粘附層(22a)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述第一BCB層和第二 BCB層(18a、18b)和沉積所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)包括最接近于模具(26)的邊緣形成所述第一BCB層和第二 BCB層(18a、18b)和沉積所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括與形成所述第一金屬層(20a)和所述第二金屬層(20b)中的至少之一同時(shí)形成金屬互連，其中所述金屬互連經(jīng)配置以與由所述基底(12)承載的電路元件建立電連接，但獨(dú)立于與所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)的電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述第二BCB層(18b)包括限定穿過(guò)所述第二BCB層(18b)的所述通孔與所述第一 BCB層(18a)的所述通孔偏置。
9.一種將多個(gè)苯并環(huán)丁烯(BCB)層與基底整合的方法，所述方法包括: 提供在其上具有氮化鎵(GaN)層的所述基底(12)； 在所述GaN層(14)上形成第一 BCB層(18a)，其中所述第一 BCB層(18a)限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔； 將第一金屬層(20a)沉積在所述第一 BCB層(18a)上并且沉積在由所述第一 BCB層(18a)限定的所述多個(gè)通孔中； 在所述第一金屬層(20a)上沉積金屬粘附層(22a)； 在所述金屬粘附層(22a)上形成第二 BCB層(18b)，其中所述第二 BCB層(18b)限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔；和 將第二金屬層(20b)沉積在所述第二 BCB層(18b)上并且沉積在由所述第二 BCB層(18b)限定的所述多個(gè)通孔中， 其中所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)獨(dú)立于至由所述基底(12)承載的任何電路元件的電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述GaN層(12)上沉積金屬層(16)，其中形成所述第一 BCB層(18a)包括在所述金屬層(16)上形成所述第一 BCB層(18a)，并且其中沉積所述第一金屬層(20a)包括與所述金屬層(16)建立可操作的連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中沉積所述第一金屬層(20a)包括沉積由金構(gòu)成的第一金屬層(20a)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中形成所述第一BCB層和第二 BCB層(18a、18b)和沉積所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)包括最接近于模具(26)的邊緣形成所述第一BCB層和第二 BCB層(18a、18b)和沉積所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括與形成所述第一金屬層(20a)和所述第二金屬層(20b)中的至少之一同時(shí)形成金屬互連，其中所述金屬互連經(jīng)配置以與由所述基底(12)承載的電路元件建立電連接，但獨(dú)立于與所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)的電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中形成所述第二BCB層(18b)包括限定穿過(guò)所述第二BCB層(28b)的所述通孔與所述第一 BCB層(18a)的所述通孔偏置。
15.一種器件，其包括: 基底(12)； 在所述基底(12)上包括第一 BCB層(18a)的多個(gè)BCB層(18a、18b、18c、18d)，其中所述第一 BCB層(18a)限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔； 第一金屬層(20a),其在所述第一 BCB層(18a)上并且在由所述第一 BCB層(18a)限定的所述多個(gè)通孔中； 其中所述多個(gè)BCB層(18a、18b、18c、18d)進(jìn)一步包括在所述第一金屬層(20a)上的第二 BCB層(18b)，其中所述第二 BCB層(18b)限定穿過(guò)其的多個(gè)通孔；和 第二金屬層(20b)，其在所述第二 BCB層(18b)上并且在由所述第二 BCB層(18b)限定的所述多個(gè)通孔中，使得所述第二金屬層(20b)延伸穿過(guò)由所述第二 BCB層(18b)限定的所述通孔，以與所述第一金屬層(20a)建立可操作的連接， 其中所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)獨(dú)立于至由所述基底(12)承載的任何電路元件的電連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的器件，其進(jìn)一步包括在所述基底(12)上的外延半導(dǎo)體層(14)，其中所述第一 BCB層(18a)在所述外延半導(dǎo)體層(14)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的器件，其進(jìn)一步包括在所述基底(12)上的氮化鎵(GaN)層(14)，其中所述第一 BCB層(18a)在所述GaN層(14)上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的器件，其進(jìn)一步包括在所述GaN層上的金屬層(16)，其中所述第一 BCB層(18a)在所述金屬層(16)上，并且其中所述第一金屬層(20a)與所述金屬層(16)建立可操作的連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的器件，其進(jìn)一步包括在所述第一金屬層(20a)上的金屬粘附層(22a)，其中所述第二 BCB層(18b)在所述金屬粘附層(22a)上。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的器件，其中所述器件包括模具(26)，并且其中所述第一BCB層和第二 BCB層(18a、18b)和所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)最接近于所述模具(26)的邊緣。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的器件，其進(jìn)一步包括與所述第一金屬層(20a)和所述第二金屬層(20b)中的至少之一同時(shí)形成金屬互連，其中所述金屬互連經(jīng)配置以與由所述基底(12)承載的電路元件建立電連接，但獨(dú)立于與所述第一金屬層和第二金屬層(20a、20b)的電連 接。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的器件，其中所述第二BCB層(18b)的所述通孔與所述第一BCB層(18a)的所述通孔偏置。
【文檔編號(hào)】H01L23/00GK103959460SQ201280059524
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月2日
【發(fā)明者】H·謝里菲, A·D·馬戈米諾斯, A·K·庫(kù)多格里安, M·米佐維奇, K·希原赫拉, C·M·巴特勒 申請(qǐng)人:波音公司