專利名稱：在順序多層基片中集成淀積垂直電阻的制作方法
技術領域：
本發明涉及制造集成電路中電阻的領域。
電阻一般應用于數字電路中，以使電路節點達到一定的電壓，或者接至饋電線端頭上。為了制造集成電路中的這些電阻，將它們形成在同一平面上作為相互連接的交線。這就要求使用寶貴的相互連接區域，并且由于用來與電阻連接的表面交線，而使電阻附加有有害的串聯電感。
然而，因為對可靠性來說同時需要有足夠厚的膜，從而導至需要高電阻率，也需要短而寬的形狀因數，所以在平面電阻中要獲得低值電阻是困難的。分離電阻通常用在此情況下，且當使用寬度在10～50μm的導體作非常密集的相互連接時要求大的空間。這就需要有低阻值的集成電阻。
在基片材料上形成一種淀積垂直電阻。此電阻包括淀積在基片材料上并有對著導電焊盤上面的基片材料的開口部分的第一樹脂層。在開口部分中淀積有第二樹脂層并形成預定的形狀。然后在第一和第二樹脂層上淀積第三樹脂層，此第三樹脂層形成預定的圖形。最后，使導電材料與第二樹脂層結合。
圖1A-F表示加工本發明的垂直電阻的工藝中各步驟的剖面圖。
圖2A-C表示本發明的垂直電阻的第一和第二側剖面圖和頂視圖。
圖3A和B表示與平面電阻結合的垂直電阻的頂視圖和側剖面圖。
本發明的電阻垂直地順次淀積在許多層中，因而為完成同一平面的電阻，只需要很少的空間。本發明的用以制造這種電阻的工藝過程示于圖1A～F。
此工藝過程始于在形成電阻的區域上帶有導電銅焊盤的基片材料。此基片包括需要電阻的電路。銅焊盤位于需要提至一定電壓的節點上，其末端是一電阻，或者要求把一電阻耦合到電路中的該點。為清楚起見，僅示出一個銅焊盤，用以說明本發明的電阻。
第一樹脂層(103)淀積在整個基片(101)和銅焊盤(102)上，使此樹脂層(103)凝固，然后進行光固(photo-defined)以露出銅焊盤(102)，如圖1A所示。
然后，如圖1B所示，在整個第一樹脂層(103)上淀積第二樹脂層(104)。這包括填塞貫穿覆蓋在銅焊盤(102)上的第一樹脂層(103)的通道。此樹脂層(104)被填充以使它成為電阻性的。它也可以本身就是有電阻的。然后使此電阻性樹脂(104)硬化。圖1C示出光刻(photo-defining)此電阻性樹脂層(104)以形成電阻元件的步驟。此電阻元件移至電介質(103)的頂上，以便在以后的操作中防止樹脂或金屬對其的干擾。
此電阻性樹脂(104)是通過摻雜進電阻性材料，例如氧化錫，而使其變成電阻性。此電阻性材料應與基礎樹脂的光刻(photo-definition)手段相適應。
圖1D示出了用電介質，即能進行光刻的介電樹脂(105)涂覆上述部件的步驟。將該層硬化，然后進行光刻，如圖1E所示，以便為上面的電路圖案提供一開口部分，該電路圖案將電阻上面的端點連接到下面電路中的適當位置。然后部分地或全部地修整該樹脂層(103，104和105)。這些樹脂層(103，104和105)也可以在每次光刻步驟之后分別進行修正。
圖1F示出了最后的步驟，需要在上述步驟中所形成的開口中淀積銅(106)或其它的導電材料。這些銅終端(106)形成電阻的上面的端點。該銅端點(106)能通過許多方法淀積。這些方法包括完全無電涂鍍，如在常規催化方法中所做的使用非永久的抗光蝕劑，并在印刷電路工業實踐中過。另一淀積方法是在無電鍍之后采用電涂鍍，隨后用非永久的抗光蝕劑蝕刻，如在印刷電路或集成電路工業中所使用的。本發明的上述工藝的優選實施例，是用有或能使之有對無電鍍銅的催化作用的材料填充兩種基本的樹脂層(103和104)。
圖2C表示已完成的集成垂直電阻的頂視圖，圖2A和2B是其側截面圖。垂直電阻的主要優點是，因為它使用兩平面電路之間的區域，在任一平面電路上都占用很少的空間，這就增加了電路的互連性。另一優點是，因為完全排除了印刷線終端，其實際的串聯電感是非常低的。
本發明的垂直電阻的再一個優點是，能夠使用相當高的電阻材料，以獲得傳輸線終端所需要的低值。通過使用同樣的可光刻電阻樹脂(104)，在樹脂層(103)的表面上構制圖形，以提供垂直和平面電阻的組合，從而能夠得到較高的阻值。
在另外的一實施例中，垂直電阻能夠與平面電阻同時一起形成。此平面電阻能在垂直電阻的光刻步驟中被淀積和光刻在第一樹脂層(103)上。平面電阻能夠與垂直電阻分離，或者與一個或多個垂直電阻結合形成電阻網絡。一個與垂直電阻結合的平面電阻的例子示于圖3A和圖3B中。
總之，本發明的這種集成的淀積電阻在窄小的垂直區域提供低阻值。因為該電阻是短的，具有寬的截面，能夠使用較高的電阻性材料來獲得低阻值。
權利要求
1.一種在有導電焊盤的基片材料上淀積垂直電阻的方法，該方法包括如下步驟在基片材料上淀積第一樹脂材料；在第一樹脂材料中形成開口部分以露出導電焊盤；在第一樹脂材料上和開口部分中淀積第二樹脂材料，從而使第二樹脂材料如導電焊盤耦合；使第二樹脂材料形成預定的形狀；在第一和第二樹脂材料上淀積第三樹脂材料；在第三樹脂材料中固定出預定的圖形；和在第二樹脂材料上淀積導電材料。
2.按照權利要求1所說的方法，其特征在于第二樹脂材料是導電材料并且預定形狀是環形圈。
3.按照權利要求1所說的方法，其特征在于進一步包括在成形之前固化第二樹脂層的步驟。
4.按照權利要求1所說的方法，其特征在于第一開孔部分和第二樹脂層是通過光刻工藝形成的。
5.一種在有導電焊盤的基片材料上淀積垂直電阻的方法，該方法包括如下步驟在基片材料上淀積第一樹脂材料;硬化此第一樹脂材料;在第一樹脂材料中光刻出一開口部分以露出導電的焊盤;在該第一樹脂材料上和其開口部分中淀積導電樹脂材料，以使此導電樹脂材料與導電焊盤相結合;硬化此第二樹脂材料;將第二樹脂材料光刻成預定的形狀;在第一和電阻樹脂材料上淀積第三樹脂材料;硬化此第三樹脂材料;將第三樹脂材料光刻成電路圖形;和在第一和導電樹脂材料上淀積導電材料，從而在整個導電樹脂材料上形成終端焊盤。
6.一種在有導電焊盤的基片材料上形成的淀積垂直電阻，包括一與基片材料耦合并且有對著導電焊盤的光刻制成的開口部分的第一樹脂層;一淀積在光刻出的開口部分中并且形成環繞開口部分的密封層的已硬固化的電阻樹脂層;一與第一和電阻樹脂層耦合的并形成電路圖形的已硬化的第三樹脂層;和一與第一和電阻樹脂層耦合的導電的終端焊盤。
7.一種在至少有一個導電焊盤的基片上組合垂直和平面電阻的方法，此方法包括如下的步驟在基片上確定樹脂材料，從而在每個導電焊盤周圍形成開口部分，以便與垂直電阻結合;在開口部分中確定電阻材料以形成垂直電阻并在樹脂材料上形成平面電阻;和使導電材料與電阻結合以形成用于電阻的終端焊盤。
8.按照權利要求7所說的方法，其中確定電阻材料的步驟形成垂直和平面電阻，進而組成電阻網絡。
全文摘要
在包括有電路的基片材料(101)上形成的一種淀積垂直電阻，包括淀積在基片材料(101)上的第一樹脂層(103)，并有對著與電路的特殊節點耦合的銅焊盤(102)的光刻開口部分。電阻性樹脂(104)淀積在光刻出的開口部分中，并在開口部分周圍形成預定的圖形。在第一和導電性樹脂層(104)上淀積第三樹脂層(105)，此第三樹脂層(105)形成電路圖形。使銅材料(106)與電阻性樹脂(104)耦合，從而形成位于電阻樹脂(104)和下面的銅焊盤(102)上面的終端焊盤。
文檔編號H01C17/00GK1071278SQ9211075
公開日1993年4月21日 申請日期1992年9月17日 優先權日1991年10月4日
發明者沃農·L·布朗 申請人:莫托羅拉公司