在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法
【專利摘要】本發明提出了一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，包括以下步驟：在介質基片同一平面上濺射大方阻TaN薄膜，然后依次濺射第一粘附層薄膜、第一導體薄膜；將大方阻電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形看作同一信息層圖形進行主圖形光刻蝕制作；將小方阻電阻圖形位置處光刻蝕形成大方阻TaN薄膜；在所述介質基片形成主圖形的表面上濺射小方阻TaN薄膜，然后依次濺射第二粘附層薄膜、第二導體薄膜；光刻蝕制作小方阻電阻端電極圖形；光刻蝕制作由大方阻與小方阻構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形；光刻蝕制作大方阻TaN薄膜電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形。本發明使用TaN同一種薄膜電阻材料，實現大小兩種方阻互連薄膜電阻的制作。
【專利說明】
在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法
技術領域
[0001]本發明涉及微波毫米波薄膜電路制造技術領域，特別涉及一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法。
【背景技術】
[0002]基于分布式薄膜電阻加載的電場輻射寬帶檢測器，適用于近遠場全空間區域的射頻寬帶電場輻射探測。該方案采用分布式薄膜電阻加載的電小探頭進行電場輻射的寬帶接收，然后通過高靈敏度的低勢皇肖特基二極管進行電場輻射的檢測，并將檢波信號通過曲折型高阻線構成的低通濾波器射頻信號隔離，從而達到低失真輸出的目的。基于分布式薄膜電阻加載的電場輻射寬帶檢測器，其結構及各組成部分如圖1所示，該電場輻射寬帶檢測器主要由六個部分構成，分別是分布式薄膜電阻加載的電小探頭1、高靈敏度檢波二極管2，高阻低通濾波器3、高阻傳輸線4，輸出端口 5及低損耗介質板6。電場輻射寬帶檢測器通過分布式薄膜電阻加載的電小探頭I接收空間中的電場輻射信號，然后通過高靈敏度檢波二極管2進行電場輻射強度的檢測，電場輻射強度的檢測值通過高阻低通濾波器3及高阻傳輸線4傳送到輸出端口 5。
[0003]功率探頭天線電路制作工藝實現過程中需要將高低兩種方阻的薄膜電阻集成在同一個介質表面，關鍵在于，需要將這兩種不同方阻的薄膜電阻實現電性能互連。其中，這兩種方阻互連薄膜電阻的大方阻范圍在180歐姆每方塊到250歐姆方阻每方塊之間，小方阻范圍在幾歐姆到十歐姆每方塊之間。通常情況下，薄膜混合集成電路在襯底同一平面上一般集成單一方阻的薄膜電阻，方阻的單一性影響了其更廣泛的應用。
[0004]現有技術方案中，通常對電路中不同功能的電阻集成不同方阻的電阻材料，充分發揮不同電阻材料的優點，即在同一介質平面上大方阻電阻用A薄膜材料，用B薄膜材料或A薄膜、B薄膜并聯的方法制作小方阻電阻。無疑，大小方阻電阻需要使用兩種或兩種以上薄膜電阻材料才能實現。因此，現有技術存在缺陷，需要改進。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，解決現有的在介質基片的同一平面上集成兩種方阻互連薄膜電阻時使用兩種薄膜電阻材料的問題。
[0006]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0007]—種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，包括以下步驟:
[0008]步驟(101):在介質基片同一平面上濺射大方阻TaN薄膜，然后依次濺射第一粘附層薄膜、第一導體薄膜；
[0009]步驟(102):將大方阻電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形看作同一信息層圖形進行主圖形光刻蝕制作；
[0010]步驟(103):將小方阻電阻圖形位置處光刻蝕形成大方阻TaN薄膜；
[0011]步驟(104):在所述介質基片形成主圖形的表面上濺射小方阻TaN薄膜，然后依次濺射第二粘附層薄膜、第二導體薄膜；
[0012]步驟(105):光刻蝕制作小方阻電阻端電極圖形；
[0013]步驟(106):光刻蝕制作由大方阻與小方阻構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形；
[0014]步驟(107):光刻蝕制作大方阻TaN薄膜電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形。
[0015]可選地，所述步驟(101)中，所述大方阻TaN薄膜電阻的方阻范圍為180?250歐姆每方塊。
[0016]可選地，所述步驟(101)中，所述第一粘附層薄膜為TiW薄膜或Ti薄膜或NiCr薄膜，第一導體薄膜為Au薄膜。
[0017]可選地，所述步驟(101)中，所述介質基片的形狀為圓形或正方形。
[0018]可選地，所述步驟(101)中，所述介質基片的厚度為0.127mm-0.508mm。
[0019]可選地，所述步驟(101)中，所述介質基片的材料為純度99.6%-100%的氧化鋁基片或純度98%的氮化鋁基片或藍寶石基片。
[0020]可選地，所述步驟(104)中，小方阻TaN薄膜電阻的方阻范圍為5?10歐姆每方塊。[0021 ]可選地，所述步驟(104)中，所述第二粘附層薄膜為TiW薄膜或Ti薄膜或NiCr薄膜，第二導體薄膜為Au薄膜。
[0022]可選地，上述的在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，包括以下步驟:
[0023]所述步驟(101)中，首先提供一介質基片，介質材料為純度99.6%-100%的氧化鋁基片或純度98 %的氮化鋁基片或藍寶石基片，厚度為0.127mm-0.508mm，單面拋光，粗糙度Slyin;將介質基片清洗干凈后，在其拋光面上采用反應磁控濺射工藝濺射180?250歐姆每方塊的大方阻TaN薄膜，然后依次濺射第一粘附層薄膜、第一導體薄膜;其中，第一粘附層薄膜為TiW薄膜或Ti薄膜或NiCr薄膜，第一導體薄膜為Au薄膜；
[0024]所述步驟(102)中，先將大方阻電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形看作同一信息層圖形制作光刻第一掩膜版;在介質基片表面第一導體薄膜上旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90 °C恒溫干燥箱中前烘1min，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘，緊接著刻蝕第一導體薄膜和第一粘附層薄膜，最后用丙酮去除光刻膠;采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片表面形成主圖形；
[0025]所述步驟(103)中，將小方阻電阻圖形制作光刻第二掩膜版，在該位置處光刻蝕形成大方阻TaN薄膜;在介質基片表面形成主圖形的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光亥嫌，勾膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90°C恒溫干燥箱中前烘lOmin，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘;光刻膠掩膜保護住小方阻TaN薄膜電阻圖形，刻蝕掉介質基片表面暴露出的大方阻TaN薄膜，最后用丙酮去除光刻膠;采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片表面小方阻TaN薄膜電阻圖形位置處通過光刻蝕形成大方阻TaN薄膜；
[0026]所述步驟(104)中，在介質基片表面小方阻TaN薄膜電阻圖形位置處通過光刻蝕形成大方阻TaN薄膜的微結構上，采用反應磁控濺射工藝濺射5?10歐姆每方塊的小方阻TaN薄膜，然后依次濺射第二粘附層薄膜、第二導體薄膜;其中，第二粘附層薄膜為TiW薄膜或Ti薄膜或NiCr薄膜，第二導體薄膜為Au薄膜；
[0027]所述步驟(105)中，將小方阻電阻端電極圖形制作光刻第三掩膜版;在介質基片表面形成第二粘附層薄膜和第二導體薄膜的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90°C恒溫干燥箱中前烘lOmin，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘;光刻膠掩膜保護住小方阻電阻端電極圖形，刻蝕掉暴露出的第二導體薄膜和第二粘附層薄膜，最后用丙酮去除光刻膠;采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片表面光刻蝕形成小方阻電阻端電極圖形；
[0028]所述步驟(106)中，在介質基片表面形成小方阻電阻端電極圖形的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90°C恒溫干燥箱中前烘lOmin，采用光刻第二掩膜版紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘，光刻膠掩膜保護住小方阻TaN薄膜電阻圖形，刻蝕掉介質基片表面暴露出的小方阻TaN薄膜，最后用丙酮去除光刻膠;經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，采用正膠光刻蝕工藝，在介質基片表面通過光刻蝕形成由大方阻TaN薄膜與小方阻TaN薄膜構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形；
[0029]所述步驟(107)中，將大方阻電阻圖形制作光刻第四掩膜版;在介質基片表面形成由大方阻TaN薄膜與小方阻TaN薄膜構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90°C恒溫干燥箱中前烘lOmin，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘;光刻膠掩膜保護住大方阻電阻端電極圖形、小方阻電阻端電極圖形，以及由大方阻TaN薄膜與小方阻TaN薄膜構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形，刻蝕掉暴露出的第一導體薄膜和第一粘附層薄膜，最后用丙酮去除光刻膠;采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片表面通過光刻蝕制作形成大方阻TaN薄膜電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形。
[0030]本發明的有益效果是:
[0031](I)使用TaN同一種薄膜電阻材料，實現大小兩種方阻薄膜電阻的制作；
[0032](2)通過調節氮分壓、濺射功率和靶基距等參數得到不同方阻的TaN薄膜，用兩種不同方阻TaN薄膜電阻并聯的方法制作小方阻電阻；
[0033](3)在介質基片的同一平面上集成兩種互連方阻薄膜電阻時，淀積合適的金屬薄膜作為光刻蝕硬掩膜，將大小兩種方阻TaN材料薄膜電阻分別進行保護或隔離。
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為基于分布式薄膜電阻加載的電場輻射寬帶檢測器示意圖；
[0036]圖2為本發明提供的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法流程圖；
[0037]圖3a_g為本發明提供的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法一個具體實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0039]本發明提出了一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，如圖2所示，包括以下步驟:
[0040]步驟101:在介質基片同一平面上濺射大方阻TaN薄膜，然后依次濺射第一粘附層薄膜、第一導體薄膜；
[0041]步驟102:將大方阻電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形看作同一信息層圖形進行主圖形光刻蝕制作；
[0042]步驟103:將小方阻電阻圖形位置處光刻蝕形成大方阻TaN薄膜；
[0043]步驟104:在所述介質基片形成主圖形的表面上濺射小方阻TaN薄膜，然后依次濺射第二粘附層薄膜、第二導體薄膜；
[0044]步驟105:光刻蝕制作小方阻電阻端電極圖形；
[0045]步驟106:光刻蝕制作由大方阻與小方阻構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形；
[0046]步驟107:光刻蝕制作大方阻TaN薄膜電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形。
[0047]所述步驟101中，所述大方阻TaN薄膜電阻的方阻范圍為180?250歐姆每方塊。
[0048]所述步驟101中，所述第一粘附層薄膜為TiW薄膜或Ti薄膜或NiCr薄膜，第一導體薄膜為Au薄膜。
[0049]所述步驟101中，所述介質基片的形狀為圓形或正方形，厚度為0.127mm-0.508mm;所述介質基片的材料為純度99.6%-100%的氧化鋁基片或純度98%的氮化鋁基片或藍寶石基片。
[0050]所述步驟104中，小方阻TaN薄膜電阻的方阻范圍為5?10歐姆每方塊。
[0051 ]所述步驟104中，所述第二粘附層薄膜為TiW薄膜或Ti薄膜或NiCr薄膜，第二導體薄膜為Au薄膜。
[0052]本發明的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，使用TaN同一種薄膜電阻材料，實現大小兩種方阻薄膜電阻的制作，通過調節氮分壓、濺射功率和靶基距等參數得到不同方阻的TaN薄膜，用兩種不同方阻TaN薄膜電阻并聯的方法制作小方阻電阻。在介質基片的同一平面上集成兩種互連方阻薄膜電阻時，淀積合適的金屬薄膜作為光刻蝕硬掩膜，將大小兩種方阻TaN薄膜電阻分別進行保護或隔離。
[0053]下面結合一個具體實施例，并參照附圖3，對本發明的在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法作進一步詳細說明:
[0054]圖3所示為本發明提供的一種介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法的一個具體實施例，該方法包括以下步驟:
[0055]步驟101，在介質基片同一平面上濺射大方阻TaN薄膜，然后依次濺射第一粘附層薄膜、第一導體薄膜。
[0056]首先提供一介質基片401，如圖3a所示。介質材料為純度99.6%_100%的氧化鋁基片，正方形，厚度為0.254mm，單面拋光，粗糙度< lyin。將介質基片401清洗干凈后，在其拋光面上采用反應磁控濺射工藝濺射250歐姆每方塊的大方阻TaN薄膜402，然后依次濺射第一粘附層薄膜、第一導體薄膜。其中，第一粘附層薄膜403為TiW薄膜，第一導體薄膜404為Au薄膜，分別為30nm和200nmo
[0057]步驟102，將大方阻電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形看作同一信息層圖形進行主圖形光刻蝕制作。
[0058]先將大方阻電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形看作同一信息層圖形制作光刻第一掩膜版。在介質基片401表面第一導體薄膜404上旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勾膠時間為30s，然后在90 °C恒溫干燥箱中前烘1min，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘，緊接著刻蝕掉第一導體薄膜404和第一粘附層薄膜403，最后用丙酮去除光刻膠。采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片401表面形成主圖形405，如圖3b所示。
[0059]步驟103，將小方阻電阻圖形位置處光刻蝕形成大方阻TaN薄膜。
[0060]將小方阻電阻圖形制作光刻第二掩膜版，在該位置處光刻蝕形成大方阻TaN薄膜。在介質基片401表面形成主圖形405的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勾膠時間為30s，然后在90 °C恒溫干燥箱中前烘1min，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘。光刻膠掩膜保護住小方阻TaN薄膜電阻圖形406，刻蝕掉介質基片401表面暴露出的大方阻TaN薄膜402，最后用丙酮去除光刻膠。采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片401表面小方阻TaN薄膜電阻圖形406位置處通過光刻蝕形成大方阻TaN薄膜402，如圖3c所示。
[0061]步驟104，在所述介質基片形成主圖形的表面上濺射小方阻TaN薄膜，然后依次濺射第二粘附層薄膜、第二導體薄膜。
[0062]在介質基片401表面小方阻TaN薄膜電阻圖形406位置處通過光刻蝕形成大方阻TaN薄膜402的微結構上，采用反應磁控濺射工藝濺射10歐姆每方塊的小方阻TaN薄膜407，然后依次濺射第二粘附層薄膜408、第二導體薄膜409。其中，第二粘附層薄膜408為TiW薄膜，第二導體薄膜409為Au薄膜，如圖3d所示。
[0063]步驟105，光刻蝕制作小方阻電阻端電極圖形。
[0064]將小方阻電阻端電極圖形制作光刻第三掩膜版。在介質基片401表面形成第二粘附層薄膜408和第二導體薄膜409的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90 V恒溫干燥箱中前烘1min，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘。光刻膠掩膜保護住小方阻電阻端電極圖形410，刻蝕掉暴露出的第二導體薄膜409和第二粘附層薄膜408，最后用丙酮去除光刻膠。采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片401表面光刻蝕形成小方阻電阻端電極圖形410，如圖3e所示。
[0065]步驟106，光刻蝕制作由大方阻與小方阻構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形。
[0066]在介質基片401表面形成小方阻電阻端電極圖形410的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90°C恒溫干燥箱中前烘lOmin，采用光刻第二掩膜版紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘，光刻膠掩膜保護住小方阻TaN薄膜電阻圖形406，刻蝕掉介質基片401表面暴露出的小方阻TaN薄膜407，最后用丙酮去除光刻膠。經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，采用正膠光刻蝕工藝，在介質基片401表面通過光刻蝕形成由大方阻TaN薄膜402與小方阻TaN薄膜407構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形411，如圖3f所示。
[0067]步驟107，光刻蝕制作大方阻TaN薄膜電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形。
[0068]將大方阻電阻圖形制作光刻第四掩膜版。在介質基片401表面形成由大方阻TaN薄膜402與小方阻TaN薄膜407構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形411的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90°C恒溫干燥箱中前烘lOmin，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘。光刻膠掩膜保護住大方阻電阻端電極圖形413、小方阻電阻端電極圖形410，以及由大方阻TaN薄膜402與小方阻TaN薄膜407構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形411，刻蝕掉暴露出的第一導體薄膜404和第一粘附層薄膜403，最后用丙酮去除光刻膠。采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片401表面通過光刻蝕制作形成大方阻TaN薄膜電阻圖形412和大方阻電阻端電極圖形413，如圖3g所示。至此，在介質基片401的同一平面上集成TaN兩種方阻互連薄膜電阻的電路制作完成。
[0069]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟(101):在介質基片同一平面上濺射大方阻TaN薄膜，然后依次濺射第一粘附層薄膜、第一導體薄膜； 步驟(102):將大方阻電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形看作同一信息層圖形進行主圖形光刻蝕制作； 步驟(103):將小方阻電阻圖形位置處光刻蝕形成大方阻TaN薄膜； 步驟(104):在所述介質基片形成主圖形的表面上濺射小方阻TaN薄膜，然后依次濺射第二粘附層薄膜、第二導體薄膜； 步驟(105):光刻蝕制作小方阻電阻端電極圖形； 步驟(106):光刻蝕制作由大方阻與小方阻構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形； 步驟(107):光刻蝕制作大方阻TaN薄膜電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形。2.如權利要求1所述的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，其特征在于，所述步驟(101)中，所述大方阻TaN薄膜電阻的方阻范圍為180?250歐姆每方塊。3.如權利要求1所述的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，其特征在于，所述步驟(101)中，所述第一粘附層薄膜為TiW薄膜或Ti薄膜或NiCr薄膜，第一導體薄膜為Au薄膜。4.如權利要求1所述的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，其特征在于，所述步驟(101)中，所述介質基片的形狀為圓形或正方形。5.如權利要求1所述的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，其特征在于，所述步驟(101)中，所述介質基片的厚度為0.127mm-0.508mm。6.如權利要求1所述的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，其特征在于，所述步驟(101)中，所述介質基片的材料為純度99.6%-100%的氧化鋁基片或純度98 %的氮化鋁基片或藍寶石基片。7.如權利要求1所述的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，其特征在于，所述步驟(104)中，小方阻TaN薄膜電阻的方阻范圍為5?10歐姆每方塊。8.如權利要求1所述的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，其特征在于，所述步驟(104)中，所述第二粘附層薄膜為TiW薄膜或Ti薄膜或NiCr薄膜，第二導體薄膜為Au薄膜。9.如權利要求1所述的一種在介質基片的同一平面上集成TaN材料兩種方阻互連薄膜電阻的方法，其特征在于，包括以下步驟: 所述步驟(101)中，首先提供一介質基片，介質材料為純度99.6%-100%的氧化鋁基片或純度98 %的氮化鋁基片或藍寶石基片，厚度為0.127mm-0.508mm，單面拋光，粗糙度< 1μin;將介質基片清洗干凈后，在其拋光面上采用反應磁控濺射工藝濺射180?250歐姆每方塊的大方阻TaN薄膜，然后依次濺射第一粘附層薄膜、第一導體薄膜;其中，第一粘附層薄膜為TiW薄膜或Ti薄膜或NiCr薄膜，第一導體薄膜為Au薄膜； 所述步驟(102)中，先將大方阻電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形看作同一信息層圖形制作光刻第一掩膜版;在介質基片表面第一導體薄膜上旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90°C恒溫干燥箱中前烘lOmin，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘，緊接著刻蝕第一導體薄膜和第一粘附層薄膜，最后用丙酮去除光刻膠;采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片表面形成主圖形； 所述步驟(103)中，將小方阻電阻圖形制作光刻第二掩膜版，在該位置處光刻蝕形成大方阻TaN薄膜;在介質基片表面形成主圖形的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90°C恒溫干燥箱中前烘lOmin，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘;光刻膠掩膜保護住小方阻TaN薄膜電阻圖形，刻蝕掉介質基片表面暴露出的大方阻TaN薄膜，最后用丙酮去除光刻膠;采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片表面小方阻TaN薄膜電阻圖形位置處通過光刻蝕形成大方阻TaN薄膜； 所述步驟(104)中，在介質基片表面小方阻TaN薄膜電阻圖形位置處通過光刻蝕形成大方阻TaN薄膜的微結構上，采用反應磁控濺射工藝濺射5?10歐姆每方塊的小方阻TaN薄膜，然后依次濺射第二粘附層薄膜、第二導體薄膜;其中，第二粘附層薄膜為TiW薄膜或Ti薄膜或NiCr薄膜，第二導體薄膜為Au薄膜； 所述步驟(105)中，將小方阻電阻端電極圖形制作光刻第三掩膜版;在介質基片表面形成第二粘附層薄膜和第二導體薄膜的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勾膠時間為30s，然后在90 °C恒溫干燥箱中前烘1min，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘;光刻膠掩膜保護住小方阻電阻端電極圖形，刻蝕掉暴露出的第二導體薄膜和第二粘附層薄膜，最后用丙酮去除光刻膠;采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片表面光刻蝕形成小方阻電阻端電極圖形； 所述步驟(106)中，在介質基片表面形成小方阻電阻端電極圖形的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90°C恒溫干燥箱中前烘lOmin，采用光刻第二掩膜版紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘，光刻膠掩膜保護住小方阻TaN薄膜電阻圖形，刻蝕掉介質基片表面暴露出的小方阻TaN薄膜，最后用丙酮去除光刻膠;經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，采用正膠光刻蝕工藝，在介質基片表面通過光刻蝕形成由大方阻TaN薄膜與小方阻TaN薄膜構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形； 所述步驟(107)中，將大方阻電阻圖形制作光刻第四掩膜版;在介質基片表面形成由大方阻TaN薄膜與小方阻TaN薄膜構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形的微結構上，旋轉涂布一層BP-218型正性光刻膠，勻膠轉速3000rpm，勻膠時間為30s，然后在90 °C恒溫干燥箱中前烘lOmin，采用紫外線接觸式曝光，曝光時將掩膜版的膠膜面朝下，光強6mW/cm2，曝光時間15s，曝光完后使用顯影液顯影，室溫下顯影20s，經過去離子水漂洗15s后，用氮氣吹干，再在120°C恒溫干燥箱中后烘20分鐘;光刻膠掩膜保護住大方阻電阻端電極圖形、小方阻電阻端電極圖形，以及由大方阻TaN薄膜與小方阻TaN薄膜構成的并聯小方阻TaN薄膜電阻圖形，刻蝕掉暴露出的第一導體薄膜和第一粘附層薄膜，最后用丙酮去除光刻膠;采用正膠光刻蝕工藝，經過涂覆光刻膠、前烘、曝光、顯影、后烘、刻蝕和去膠一系列步驟，在介質基片表面通過光刻蝕制作形成大方阻TaN薄膜電阻圖形和大方阻電阻端電極圖形。
【文檔編號】H01L23/64GK106057785SQ201610349523
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】曹乾濤, 龍江華, 孫佳文
【申請人】中國電子科技集團公司第四十研究所, 中國電子科技集團公司第四十一研究所