特表 2024-546280 集積回路デバイス用ハイブリッドコーティング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-19

(54)【発明の名称】集積回路デバイス用ハイブリッドコーティング

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/768 20060101AFI20241212BHJP

   H01L 21/822 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

H01L21/90 B

H01L27/04 D

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024536186

(86)(22)【出願日】2022-12-22

(85)【翻訳文提出日】2024-06-17

(86)【国際出願番号】 US2022053809

(87)【国際公開番号】W WO2023122273

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】17/561,113

(32)【優先日】2021-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524059674

【氏名又は名称】レイセオン カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100229448

【弁理士】

【氏名又は名称】中槇 利明

(72)【発明者】

【氏名】ヴァイヤンクール、ジャロッド，エヌ．

(72)【発明者】

【氏名】デイヴィス，ウィリアム，ジェイ．

【テーマコード（参考）】

5F033

5F038

【Ｆターム（参考）】

5F033GG01

5F033GG02

5F033HH07

5F033JJ01

5F033JJ07

5F033KK07

5F033MM08

5F033NN32

5F033RR21

5F033RR27

5F033SS22

5F033TT03

5F033UU03

5F033WW01

5F033XX04

5F038CD05

5F038DF02

(57)【要約】

集積回路デバイス用の相互接続層は、相互接続層の主要部分を形成する低無線周波数（ＲＦ）損失のプライマリコーティングと、プライマリコーティングに形成された開口部と、開口部内の高アスペクト比のパターン化可能なセカンダリコーティングと、セカンダリコーティングに形成されたビアと、を含む。ビアのアスペクト比は、開口部のアスペクト比よりも大きい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

相互接続層であって、
前記相互接続層の主要部分を形成する低無線周波数（ＲＦ）損失プライマリコーティングと、
前記プライマリコーティングに形成された開口部と、
前記開口部内の高アスペクト比のパターン化可能なセカンダリコーティングと、
前記セカンダリコーティング内に形成されたビアと、
を含み、前記ビアのアスペクト比が前記開口部のアスペクト比よりも大きい、
集積回路デバイス用の相互接続層。

【請求項2】

前記プライマリコーティングが、前記セカンダリコーティングとは異なる組成を有する、請求項１に記載の相互接続層。

【請求項3】

前記プライマリコーティングが、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）ベースのポリマーである、請求項２に記載の相互接続層。

【請求項4】

前記セカンダリコーティングが、部分あたり平均８個のエポキシ官能基を有する高コントラストのエポキシベースのネガ型フォトレジスト（ＳＵ－８）である、請求項２に記載の相互接続層。

【請求項5】

前記プライマリコーティングのＲＦ損失正接が、前記セカンダリコーティングのＲＦ損失正接よりも小さい、請求項１に記載の相互接続層。

【請求項6】

前記セカンダリコーティングの有効厚さが、前記プライマリコーティングの厚さと少なくとも同じ厚さである、請求項１に記載の相互接続層。

【請求項7】

前記ビアの前記アスペクト比が０．６より大きい、請求項１に記載の相互接続層。

【請求項8】

前記ビアの前記アスペクト比が１．０より大きい、請求項７に記載の相互接続層。

【請求項9】

前記ビアの直径が、６０マイクロメートル（μｍ）未満であり、前記プライマリコーティングの厚さが、２０μｍより大きい、請求項１に記載の相互接続層。

【請求項10】

前記ビアの前記直径が、２０μｍより小さい、請求項９に記載の相互接続層。

【請求項11】

ウェーハと、
前記ウェーハを少なくとも部分的に覆う低無線周波数（ＲＦ）損失プライマリコーティングと、
前記ウェーハ上に位置付けられた特徴部を露出させるために前記プライマリコーティングに形成された開口部と、
前記開口部内の高アスペクト比のパターン化可能なセカンダリコーティングと、
前記セカンダリコーティング内に形成されたビアと、
を含み、前記ビアのアスペクト比が前記開口部のアスペクト比よりも大きい、集積回路デバイス。

【請求項12】

前記プライマリコーティングが、前記セカンダリコーティングとは異なる組成を有する、請求項１１に記載の集積回路デバイス。

【請求項13】

前記プライマリコーティングが、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）ベースのポリマーである、請求項１２に記載の集積回路デバイス。

【請求項14】

前記セカンダリコーティングが、部分あたり平均８個のエポキシ官能基を有する高コントラストのエポキシベースのネガ型フォトレジスト（ＳＵ－８）である、請求項１２に記載の集積回路デバイス。

【請求項15】

前記集積回路デバイスが、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）である、請求項１１に記載の集積回路デバイス。

【請求項16】

前記集積回路デバイスが、１０ＧＨｚより大きな動作周波数を有する、請求項１１に記載の集積回路デバイス。

【請求項17】

集積回路デバイスからの無線周波数（ＲＦ）損失を低減する方法であって、
集積回路デバイスウェーハ上に低ＲＦ損失プライマリコーティングを堆積することと、
前記ウェーハ上に位置付けられた特徴部を露出するために前記プライマリコーティング内に開口部を形成することと、
前記開口部内に高アスペクト比のパターン化可能なセカンダリコーティングを堆積することと、
前記セカンダリコーティングにビアを形成することと、
を含む、
方法。

【請求項18】

前記プライマリコーティングが、前記セカンダリコーティングとは異なる組成を有する、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記プライマリコーティングが、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）ベースのポリマーであり、前記セカンダリコーティングが、部分あたり平均８個のエポキシ官能基を有する高コントラストのエポキシベースのネガ型フォトレジスト（ＳＵ－８）である、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記集積回路デバイスを１０ＧＨｚより大きな周波数で動作させることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

本開示は、一般に集積回路デバイスに関し、より具体的には集積回路デバイス用のコーティングに関する。

【0002】

集積回路デバイスは、様々な業界における幅広い用途がある。例えば、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）は、マイクロ波混合、電力増幅、低ノイズ増幅、高周波スイッチングに一般的に使用される集積回路デバイスの一種である。集積回路デバイスは、無線周波数（ＲＦ）信号を送受信できる。そのため、集積回路デバイスは、デバイス表面上に様々なＲＦ特徴部を含み得る。露出した特徴部は、取り扱いによって損傷を受けることがあり、そのため、集積回路デバイスを保護するためにコーティングが使用され得る。

【発明の概要】

【0003】

一例では、集積回路デバイスの相互接続層は、相互接続層の主要部分を形成する低無線周波数（ＲＦ）損失のプライマリコーティング、プライマリコーティングに形成された開口部、開口部内の高アスペクト比のパターン化可能なセカンダリコーティング、及びセカンダリコーティングに形成されたビアが含まれる。ビアのアスペクト比は、開口部のアスペクト比よりも大きい。

【0004】

別の例では、集積回路デバイスは、ウェーハと、ウェーハを少なくとも部分的に覆う低無線周波数（ＲＦ）損失のプライマリコーティング、ウェーハ上に位置付けられた特徴部を露出させるためにプライマリコーティングに形成された開口部、開口部内の高アスペクト比のパターン化可能なセカンダリコーティング、及びセカンダリコーティングに形成されたビアを含む。ビアのアスペクト比は、開口部のアスペクト比よりも大きい。

【0005】

別の例では、集積回路デバイスからの無線周波数（ＲＦ）損失を低減する方法は、集積回路デバイスウェーハ上に低ＲＦ損失のプライマリコーティングを堆積すること、ウェーハ上に位置付けられた特徴部を露出させるためにプライマリコーティングに開口部を形成すること、高アスペクト比のパターン化可能なセカンダリコーティングを開口部内に堆積すること、及びセカンダリコーティングにビアを形成することが含まれる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】ハイブリッドコーティング及び高アスペクト比ビアを備えた集積回路デバイスの概略断面側面図である。

【図2】ハイブリッドコーティング及びテーパ状の高アスペクト比ビアを有する集積回路デバイスの概略断面図である。

【図3】集積回路デバイス用のハイブリッドコーティング及び高アスペクト比ビアを製造するためのステップを示すプロセスフロー図である。

【図4A】集積回路デバイス用のハイブリッドコーティング及び高アスペクト比ビアを製造するためのステップを示す概略断面側面図である。

【図4B】集積回路デバイス用のハイブリッドコーティング及び高アスペクト比ビアを製造するためのステップを示す概略断面側面図である。

【図4C】集積回路デバイス用のハイブリッドコーティング及び高アスペクト比ビアを製造するためのステップを示す概略断面側面図である。

【図4D】集積回路デバイス用のハイブリッドコーティング及び高アスペクト比ビアを製造するためのステップを示す概略断面側面図である。

【図4E】集積回路デバイス用のハイブリッドコーティング及び高アスペクト比ビアを製造するためのステップを示す概略断面側面図である。

【図4F】集積回路デバイス用のハイブリッドコーティング及び高アスペクト比ビアを製造するためのステップを示す概略断面側面図である。

【図5】ハイブリッドコーティングにおける高アスペクト比ビアの間隔を示す集積回路デバイスの概略上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本開示の技術によれば、集積回路デバイス用のハイブリッドコーティングは、低アスペクト比の開口部を画定する低無線周波数（ＲＦ）損失コーティングと、低アスペクト比の開口部を充填し、その中に高アスペクト比のビアを画定する高アスペクト比のパターン化可能なコーティングと、を含む。高アスペクト比ビアを備えたハイブリッドコーティングは、高周波でのＲＦ損失を低減し、集積回路デバイスのウェーハ表面上の特徴部の凝固を可能にする。本明細書に開示される集積回路デバイスのハイブリッドコーティング及びそれに対応する製造方法について、図１～図５を参照して以下に説明する。

【0008】

図１は、ハイブリッドコーティング１５及び高アスペクト比ビア２４を備える集積回路デバイス１０の概略断面側面図である。集積回路デバイス１０は、ウェーハ１２、コンタクト１４、ハイブリッドコーティング１５、相互接続部１６、及び上部特徴部１７を含む。ハイブリッドコーティング１５は、開口部２０を画定し、側壁２１を有するプライマリコーティング１８、及びビア２４を画定し、側壁２６を有するセカンダリコーティング２２を含む。同様に図１に示されるものに、ハイブリッドコーティングの厚さＡ、開口部の幅Ｂ、及びビアの幅Ｃがある。

【0009】

ウェーハ１２は、集積回路デバイス１０の第１の層、またはベース層である。ウェーハ１２は、いくつかの非限定的例を挙げると、結晶シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、Ｓｉ上の窒化ガリウム（ＧａＮ）、またはＳｉＣ上のＧａＮなどの半導体の薄片であり得る。ウェーハ１２は、ウェーハ１２内に、及び／またはウェーハ１２上に組み込まれたマイクロエレクトロニクス特徴部の基板として機能することができる。例えば、無線周波数（ＲＦ）特徴部または伝送線路が、ウェーハ１２の上面に形成され得る。ウェーハ１２の上面にあるＲＦ特徴部は、ＲＦ信号を送信及び／または受信できる。図１に概略的に示すように、ウェーハ１２は集積回路デバイス１０の完成した回路を表すことができる。

【0010】

ハイブリッドコーティング１５は、ウェーハ１２の上面全体に広がり、ウェーハ１２の上面をコーティングする。したがって、ハイブリッドコーティング１５は、集積回路デバイス１０の第２の層である。ウェーハ１２の上面に形成されたマイクロエレクトロニクス特徴部は、ウェーハ１２とハイブリッドコーティング１５の間にあり得る。ハイブリッドコーティング１５は、ウェーハ１２上に組み込まれた、及び／またはウェーハ１２上にあるマイクロエレクトロニクス特徴部が露出されないようにするウェーハ１２の上面を覆う保護コーティングであり得る。

【0011】

ハイブリッドコーティング１５はまた、集積回路デバイス１０の相互接続層であり得る。例えば、上部特徴部１７は、ハイブリッドコーティング１５の上面に位置付けられ得る。上部特徴部１７は、変圧器、インダクタ、その他の特徴部、または特徴部の任意の組み合わせなど、任意のマイクロエレクトロニクス特徴部であり得る。簡潔化のために、上部特徴部１７は、断面の後方のボックスとして図１に概略的に表されている。図１は、２つの上部特徴部１７を備えた集積回路デバイス１０を示しているが、他の例は、より多くの、またはより少ない上部特徴部１７を含むことができる。さらに他の例では、集積回路デバイス１０は、上部特徴部１７を含み得ない。集積回路デバイス１０は、任意の適切な数の上部特徴部１７を含むことができる。上部特徴部１７は、ハイブリッドコーティング１５の上面に集積回路デバイス１０の追加の機能層を形成し、ハイブリッドコーティング１５を通ってウェーハ１２まで延びる接続（例えば、以下で説明する相互接続部１６）を有することができる。このような例では、ハイブリッドコーティング１５は、ウェーハ１２と追加の機能層との間に位置付けられるように構成される。

【0012】

ハイブリッドコーティング１５は、プライマリコーティング１８とセカンダリコーティング２２とを含む。プライマリコーティング１８は、ハイブリッドコーティング１５のプライマリコーティングである。プライマリコーティング１８は、低ＲＦ損失材料（つまり、低ＲＦ損失正接を有する材料）であり得る。具体的には、プライマリコーティング１８は、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）ベースのポリマーであり得る。ＢＣＢベースのポリマーは、薄膜マイクロエレクトロニクスの用途に適した、光画像化可能または感光性の誘電体であり得る。例えば、ＢＣＢベースのポリマーの１つのグループは、Ｋａｙａｋｕ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｉｎｃ．， ２００ Ｆｌａｎｄｅｒｓ Ｒｏａｄ， Ｗｅｓｔｂｏｒｏｕｇｈ， ＭＡ ０１５８１ ＵＳＡから入手可能なＣＹＣＬＯＴＥＮＥ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商標）４０００シリーズという商標名で市販されている。

【0013】

プライマリコーティング１８は、ウェーハ１２の上面にわたって広がり、ハイブリッドコーティング１５の主要部分を形成し、それによって集積回路デバイス１０の相互接続層の主要部分を形成する。プライマリコーティング１８は、セカンダリコーティング２２と比較して、ウェーハ１２の上面のより広い表面積を覆うことができる。例えば、プライマリコーティング１８は、開口部２０によって露出される部分または特徴部を除いて、ウェーハ１２の上面のすべてまたはほぼすべてを覆うことができ、これについては以下でより詳細に説明する。

【0014】

図１に示すように、ハイブリッドコーティング１５は、厚さＡを有する。厚さＡは、ウェーハ１２の上面（上側）からプライマリコーティング１８におけるハイブリッドコーティング１５の上面（すなわち、プライマリコーティング１８の上面）まで測定される。したがって、厚さＡは、プライマリコーティング１８の厚さを表すことができる。厚さＡは、集積回路デバイス１０の所望の用途、及び／またはハイブリッドコーティング１５（すなわち、プライマリコーティング１８及び／またはセカンダリコーティング２２）の特性に依存し得る。例えば、厚さＡは、プライマリコーティング１８の所望のＲＦ損失正接に依存し得る。いくつかの例では、厚さＡは１５マイクロメートル（μｍ）を超え得る。いくつかの例では、厚さＡは２０μｍを超え得る。いくつかの例では、厚さＡは約２０～３０μｍになり得る。いくつかの例では、厚さＡは約２４～２５μｍになり得る。さらに他の例では、厚さＡは３０μｍ超になり得る。

【0015】

開口部２０は、ハイブリッドコーティング１５のプライマリコーティング１８に形成されたチャネルまたはトレンチである。開口部２０は、プライマリコーティング１８を貫通してウェーハ１２の上面まで延びるか、またはウェーハ１２の上面に位置付けられ、開口部２０によって露出される特徴部（例えば、以下で説明するコンタクト１４）まで延びることができる。ウェーハ１２上の特徴部の上面からではなく、ウェーハ１２の上面から測定された開口部２０の高さは、開口部２０の有効高さと呼ばれ得る。開口部２０の有効高さは、コンタクト１４などの特徴部の厚さが変化し得ることから、アスペクト比を判断する目的では便利な測定値である。さらに、開口部２０はプライマリコーティング１８を貫通しているので、開口部２０の有効高さは厚さＡとして一般化され得る。

【0016】

開口部２０は幅Ｂも画定する。開口部幅Ｂはプライマリコーティング１８の特性に依存し得る。いくつかの例では、幅Ｂは１５μｍを超え得る。いくつかの例では、幅Ｂは約４０～６０μｍになり得る。幅Ｂは厚さＡよりも大きくなり得る。つまり、開口部２０は、１．０未満であるアスペクト比（例えば、厚さＡと幅Ｂの比）を有し得る。いくつかの例では、開口部２０のアスペクト比は約０．６である。開口部２０は、低アスペクト比開口部と称されることができる。

【0017】

開口部２０は、側壁２１によってプライマリコーティング１８内に画定される。側壁２１は、直線状であり、ウェーハ１２に対して垂直に延びているものとして図１に概略的に描かれている。つまり、開口部２０は、開口部２０の高さに沿って一定の幅（幅Ｂ）を有する。他の例では、側壁２１は、（図２に関して以下で説明するように）角度が付けられることができ、テーパ状にされることができる。さらに他の例では、側壁２１は、開口部２０のいずれかの端の近くで、輪郭を有す、または丸められたエッジを有していてもよい。さらに他の例では、側壁２１は、プライマリコーティング１８の特性に基づいて任意の適切なプロファイルを有することができる。

【0018】

セカンダリコーティング２２は、ハイブリッドコーティング１５のセカンダリコーティングである。セカンダリコーティング２２はプライマリコーティング１８とは異なる組成を有する。セカンダリコーティング２２は、高アスペクト比のパターン化可能な材料（つまり、高アスペクト比の特徴部を形成するようにパターン化できる材料）であり得る。セカンダリコーティング２２はまた、プライマリコーティング１８と比較して、比較的高いＲＦ損失材料（つまり、高いＲＦ損失正接を有する材料）であってもよく、つまり、セカンダリコーティング２２は、プライマリコーティング１８よりも高いＲＦ損失正接を有することができる。具体的には、セカンダリコーティング２２は、Ｋａｙａｋｕ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．，２００ Ｆｌａｎｄｅｒｓ Ｒｏａｄ，Ｗｅｓｔｂｏｒｏｕｇｈ，ＭＡ ０１５８１ ＵＳＡから様々な粘度（例：ＳＵ－８５、ＳＵ－８１０、ＳＵ－８２５、ＳＵ－８５０、ＳＵ－８１００など）を有するＳＵ－８＃＃＃＃という商標名（本明細書では簡潔化のため、総称して「ＳＵ－８」と称される）で市販されている部分あたりに平均して８つのエポキシ官能基を有する高コントラストのエポキシベースのネガ型フォトレジストであり得る。ＳＵ－８の材料特性には、３６０ナノメートル（ｎｍ）より大きな波長（近紫外線）での高い光学的透過性により、厚膜でほぼ垂直な側壁を用いた高アスペクト比のイメージングへの適合性、及び１回のスピンコートプロセスで最大２００マイクロメートル（μｍ）の厚さのフィルムを形成する能力が含まれる。ＳＵ－８フィルムの架橋部分は、液体現像剤に対して不溶性である。ＳＵ－８は通常、例えば、高い耐薬品性や耐熱性が求められる恒久的用途に使用される。

【0019】

セカンダリコーティング２２はプライマリコーティング１８の開口部２０内にある。したがって、セカンダリコーティング２２は、プライマリコーティング１８と比較して少ない表面積で、ウェーハ１２の上面を覆うことができる。例えば、セカンダリコーティング２２は、開口部２０によって露出されるウェーハ１２の上面の部分または特徴部のみを覆うことができる。セカンダリコーティング２２は、少なくとも開口部２０の全高にわたって延びることができる。このように、セカンダリコーティングは、（図２に示すような）ウェーハ１２の上面及び／またはウェーハ１２の上面に位置付けられた特徴部（例えば、以下で説明するコンタクト１４）に接触することができる。ウェーハ１２上の特徴部の上面からではなく、ウェーハ１２の上面から測定されたセカンダリコーティング２２の厚さは、セカンダリコーティング２２の有効厚さと称され得る。セカンダリコーティング２２の有効厚さは、コンタクト１４などの特徴部の厚さが変化し得ることから、アスペクト比を判断する目的では便利な測定値である。いくつかの例では、セカンダリコーティング２２は、（セカンダリコーティング２２の有効厚さに基づいて）プライマリコーティング１８と少なくとも同じ厚さである。このような例では、セカンダリコーティング２２の有効厚さは厚さＡとして一般化され得る。他の例では、セカンダリコーティング２２は、プライマリコーティング１８の上面より上に延びており、セカンダリコーティング２２の有効厚さは厚さＡよりも大きくなり得る。

【0020】

ビア２４は、ハイブリッドコーティング１５のセカンダリコーティング２２に形成された開口部またはチャネルである。ビア２４は、セカンダリコーティング２２を貫通してウェーハ１２の上面まで、またはウェーハ１２の上面に位置付けられ、ビア２４によって露出される特徴部（例えば、以下で説明するコンタクト１４）まで延びることができる。ウェーハ１２上の特徴部の上面からではなく、ウェーハ１２の上面から測定されたビア２４の高さは、ビア２４の有効高さと呼ばれ得る。ビア２４の有効高さは、コンタクト１４などの特徴部の厚さが変化し得ることから、アスペクト比を判断する目的では便利な測定値である。さらに、ビア２４はセカンダリコーティング２２を貫通していることから、セカンダリコーティング２２が、（セカンダリコーティング２２の有効厚さに基づいて）プライマリコーティング１８と少なくとも同じ厚さである例では、ビア２４の有効高さは、厚さＡとして一般化できる。セカンダリコーティング２２がプライマリコーティング１８の上面より上に延びる他の例では、ビア２４の有効高さは、厚さＡよりも大きくなり得る。

【0021】

ビア２４は幅Ｃも画定する。ビア幅Ｃはセカンダリコーティング２２の特性に依存し得る。いくつかの例では、幅Ｃは６０μｍより小さくなり得る。いくつかの例では、幅Ｃは３０μｍより小さくなり得る。いくつかの例では、幅Ｃは２０μｍより小さくなり得る。いくつかの例では、幅Ｃは約１５μｍになり得る。幅Ｃは、ビア２４の側壁２６（例えば、以下で説明する相互接続部１６）にコーティングされる材料の所望の厚さを収容するのに十分な大きさであってもよく、同時にセカンダリコーティング２２を貫通する開口部も提供する。ビア２４のアスペクト比（例えば、厚さＡと幅Ｃの比）は、開口部２０のアスペクト比よりも大きくなり得る。例えば、ビア２４のアスペクト比は０．６より大きくなり得る。さらに、幅Ｃは厚さＡ以下となり得る。つまり、ビア２４のアスペクト比は１．０以上になり得る。いくつかの例では、ビア２４のアスペクト比は５：１から２５：１の範囲である。ビア２４は、高アスペクト比ビアと称され得る。

【0022】

ビア２４は、側壁２６によってセカンダリコーティング２２内に画定される。側壁２６は、直線状であり、ウェーハ１２に対して垂直に延びているものとして図１に概略的に描かれている。つまり、ビア２４は、ビア２４の高さに沿って一定の幅（幅Ｃ）を有する。他の例では、側壁２６は、（図２に関して以下で説明するように）角度が付けられることができ、テーパ状にされることができる。さらに他の例では、側壁２６は、ビア２４のいずれかの端の近くで、輪郭を有する、または丸められたエッジを有していてもよい。さらに他の例では、側壁２６は、セカンダリコーティング２２の特性に基づいて任意の適切なプロファイルを有することができる。

【0023】

コンタクト１４は、ウェーハ１２の上面に位置付けられている。コンタクト１４は電気コンタクト材料である。例えば、コンタクト１４は金属であってよい。コンタクト１４は、開口部２０及びビア２４がコンタクト１４の上になるように位置付けられている。言い換えれば、開口部２０及びビア２４は、ハイブリッドコーティング１５（それぞれプライマリコーティング１８及びセカンダリコーティング２２を貫通）を貫通してコンタクト１４に至る開口部である。コンタクト１４は、ウェーハ１２上の特徴部の所望の間隔に基づいて、任意の適切なサイズであってもよい。図１に示すように、コンタクト１４は、ビア幅Ｃよりも広い幅を有し得る。したがって、コンタクト１４の一部分は、ウェーハ１２とハイブリッドコーティング１５との間に存在することができる。例えば、コンタクト１４の一部分は、（図１に示すように）ウェーハ１２とプライマリコーティング１８及びセカンダリコーティング２２との両方との間に存在してもよく、または、コンタクト１４の一部分は、（図２に示すように）ウェーハ１２とセカンダリコーティング２２との間に存在してもよいが、プライマリコーティング１８との間には存在してはならない。

【0024】

コンタクト１４は、相互接続部１６と電気的接続を形成する。相互接続部１６は導電性材料である。例えば、相互接続部１６は金属であってもよい。相互接続部１６は、ハイブリッドコーティング１５の上面（ウェーハ１２と接触するハイブリッドコーティング１５の面の反対側）に層を形成し、側壁２６上で、例えば、相互接続部１６は、上面金属層であり得る。具体的には、相互接続部１６は、ハイブリッドコーティング１５の上面からビア２４を通り、側壁２６に沿ってコンタクト１４まで延びている。相互接続部１６は、ウェーハ１２の上面にあるマイクロエレクトロニクス特徴部と、例えば、ハイブリッドコーティング１５の上面に位置付けられ得る変圧器やインダクタなどの他の特徴部との間の電気的接続を提供する。

【0025】

動作中、集積回路デバイス１０によって、ハイブリッドコーティング１５を介して無線周波数（ＲＦ）信号（または多重のＲＦ信号）が送信または受信され得る。ＲＦ信号は、高周波ＲＦ信号であってもよい。例えば、集積回路デバイス１０は、１０ＧＨｚより大きな動作周波数を有することができる。いくつかの例では、集積回路デバイス１０は、マイクロ波周波数で動作するモノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）であり得る。ハイブリッドコーティング１５のプライマリコーティング１８は、セカンダリコーティング２２よりもウェーハ１２のより大きな部分を覆うため、集積回路デバイス１０からのＲＦ信号は、ウェーハ１２の平面内を移動する際に、主にプライマリコーティング１８に遭遇する。ＲＦ信号は、セカンダリコーティング２２が開口部２０を埋めているウェーハ１２上の限定された領域でのみセカンダリコーティング２２に遭遇する。ＲＦ信号の一部は、プライマリコーティング１８及び／またはセカンダリコーティング２２で失われ得る。ＲＦ損失正接は、特定の材料を通過するＲＦ損失の計算における数値であり、エネルギーはＲＦ損失正接に比例して失われる。ＲＦ損失正接が低いということは、材料に失われる信号が少ないことを意味する。集積回路デバイス１０からのＲＦ損失の量は、プライマリコーティング１８とセカンダリコーティング２２のＲＦ損失正接に依存する。

【0026】

ハイブリッドコーティング１５はまた、集積回路デバイス１０の取り扱いによってウェーハ１２の上面の特徴部が傷ついたり損傷したりするのを防止する。集積回路デバイス１０の特徴部が損傷すると、集積回路デバイス１０は使用不可能になり、交換が必要になることがあり、これにはコストと時間がかかる。

【0027】

集積回路デバイス１０などの集積回路デバイスは、多くの業界で幅広い用途を有する。コーティングは、回路特徴部を保護するのに望ましいが、使用されるコーティング材料に応じて、特徴部の間隔とデバイスのＲＦ損失との間に大きなトレードオフが生じることがある。

【0028】

ＢＣＢベースのポリマーは、低いＲＦ損失正接を有し、低解像度（つまり、低アスペクト比）のパターン形成が可能である。より具体的には、ＲＦ損失正接とＢＣＢベースのポリマーの厚さとの間には逆の関係がある。例えば、ＢＣＢベースのポリマーの厚さを２倍にしてＢＣＢ層（例えば、プライマリコーティング１８）を厚くすると、対応するＲＦ損失正接を有することができる。したがって、プライマリコーティング１８は、ウェーハ１２の大部分をコーティングするのに適しており、長距離のエンドツーエンドのＲＦ信号伝送をサポートする。しかし、より厚いＢＣＢ層は、材料のアスペクト比の要件により、ＢＣＢ層により広い開口部（開口部２０など）を必要とする。開口部が広くなると、より大きなウェーハ表面のコンタクト（例えば、コンタクト１４）を必要とし、デバイスからのＲＦ損失が増加することになるインダクタンスを増加する。

【0029】

一方、ＳＵ－８は高解像度（つまり、高アスペクト比）のパターン形成が可能である。例えば、ＳＵ－８では、最大約２００：１のアスペクト比を有する特徴部のパターン化が可能である。しかし、ＳＵ－８のＲＦ損失正接は、通常、同じ厚さのＢＣＢベースのポリマーのＲＦ損失正接よりも約１桁大きくなる。ＳＵ－８層（例えば、セカンダリコーティング２２）の厚さを増すと、ＲＦ損失を大幅に増加させることがある。したがって、セカンダリコーティング２２は、デバイスのより大きな部分にわたってＲＦ損失が増加するため、ウェーハ１２の全体（または大部分）を覆うのにプライマリコーティング１８よりも効果が低くなる。

【0030】

ハイブリッドコーティング１５は、プライマリコーティング１８とセカンダリコーティング２２の特性を組み合わせて活用し、集積回路デバイス１０の性能を向上させる。集積回路デバイス１０は、ウェーハ１２の表面の大部分を覆うプライマリコーティング１８の低いＲＦ損失正接により、ウェーハ１２の表面の大部分にわたって低いＲＦ損失の利点を維持する。つまり、セカンダリコーティング２２のＲＦ損失正接が比較的高いとしても、ＲＦ信号線がプライマリコーティング１８に比べてセカンダリコーティング２２と接触する距離が非常に短いため、最終製品の損失に大きな影響を与えることはない。集積回路デバイス１０はまた、限られた場所（例えば、開口部２０内）でセカンダリコーティング１８を戦略的に使用することにより、高アスペクト比パターン化の利点も保持し、高アスペクト比の特徴部（例えば、ビア２４）を形成する。ハイブリッドコーティング１５の代わりにプライマリコーティング１８とセカンダリコーティング２２のいずれか一方のみを使用すると、集積回路デバイス１０のＲＦ損失が増加し、性能に悪影響を与える可能性がある。

【0031】

ハイブリッドコーティング１５により、集積回路デバイス１０上に高アスペクト比のビア２４を形成できるようになり、これにより、ウェーハ１２上の特徴部をビア２４を介してハイブリッドコーティング１５上の特徴部に接続するために、ハイブリッドコーティング１５の層が相互接続層として使用されることを可能にする。このように使用すると、ハイブリッドコーティング１５はまた、ウェーハ１２の表面上の特徴部の圧縮も可能にする。具体的には、ビア２４は、製造中にコンタクト１４の露出した表面領域内に設置される必要があるため、コンタクト１４はビア２４の開口部よりも広くなる必要がある。したがって、コンタクト１４のサイズに少なくとも部分的に基づいて、別の接続（別のビア）をビア２４から分離する必要がある。より広い（例えば、アスペクト比が低い）ビアに対応するためにより大きなコンタクトを使用すると、個々のビアの間隔を広げる必要があり、特に高周波ではウェーハ上で信号強度が失われる。高アスペクト比ビア２４は、ＢＣＢなどの材料で形成された従来のビアよりも狭くすることができ、そのため隣接するビア及び下層の特徴部は、ウェーハ１２の表面上のビア２４により近づけて位置付けられることができる。つまり、ハイブリッドコーティング１５では、隣接するビア２４はプライマリコーティング１８（ＢＣＢなど）のみを備えたウェーハ上の同等のビアよりも、より近くに位置付けられることができる。高アスペクト比ビア２４を備えたハイブリッドコーティング１５によって可能になる、ウェーハ１２の上面におけるこの特徴部の圧縮により、集積回路デバイス１０上の特徴部の密度を高め、及び／またはデバイス全体を小型化できるようにする。

【0032】

ＲＦ損失は、高周波数、かつ可能な限り強力な信号が求められる用途において、集積回路デバイスの性能に最も大きな影響を与えることができる。したがって、高アスペクト比ビア２４を備えたハイブリッドコーティング１５は、集積回路デバイス１０の高周波用途に特に有用になり得る。例えば、高アスペクト比ビア２４を備えたハイブリッドコーティング１５は、５Ｇブロードバンドセルラーネットワーク技術やその他の高周波ＧａＮ ｏｎ ＳｉＣまたはＧａＮ ｏｎ Ｓｉ ＭＭＩＣにメリットをもたらすことがある。

【0033】

図２は、ハイブリッドコーティング１１５及びテーパ付き高アスペクト比ビア１２４を備える集積回路デバイス１００の概略断面図である。集積回路デバイス１００は、ウェーハ１１２、コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃ、ハイブリッドコーティング１１５、相互接続部１１６、及び上部特徴部１１７を含む。ハイブリッドコーティング１１５は、テーパ状の開口部１２０を画定し、角度の付いた側壁１２１を有するプライマリコーティング１１８、及びテーパ状のビア１２４を画定し、角度の付いた側壁１２６を有するセカンダリコーティング１２２を含む。図１には、ハイブリッドコーティングの厚さＤ、開口部の幅Ｅ、及びビアの幅Ｆも示されている。集積回路デバイス１００は、図１の集積回路デバイス１０を参照して上で説明したものと基本的に同じ構造及び機能を備えているが、集積回路デバイス１００には、（例えば、図１に示されているような）直線状壁の開口部及び／またはビアではなく、コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃのスタック、角度付き側壁１２１を備えたテーパ状の開口部１２０、及び角度付き側壁１２６を備えたテーパ状のビア１２４が含まれている。

【0034】

集積回路デバイス１００の所望の特性に応じて、単一のコンタクト（例えば、図１のコンタクト１４）の代わりにコンタクト１１４Ａ～１１４Ｃのスタックを利用することが望ましくなり得る。コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃのスタックは、集積回路デバイス１００内で、集積回路デバイス１０（図１に示す）内のコンタクト１４と本質的に同じ構造及び機能を有する。コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃは、ウェーハ１１２の上面に積み重ねられている。各コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃは電気コンタクト材料である。例えば、各コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃは、個別の金属層であってよく、これらが共にコンタクト１１４Ａ～１１４Ｃのスタックを形成する。コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃのスタックは、開口部１２０及びビア１２４がコンタクト１１４Ａ～１１４Ｃの上になるように位置付けられている。コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃのうちの一番上のコンタクト（例えば、図２のコンタクト１１４Ｃ）は、ビア１２４によって露出され、コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃのうちの一番上のコンタクトは、相互接続部１１６との電気的接続を形成することができる。図２は、３つのコンタクト１１４Ａ～１１４Ｃを有する集積回路デバイス１００を示しているが、他の例では、より多くの、またはより少ないコンタクト１１４を含むことができる。集積回路デバイス１００は、任意の適切な数のコンタクト１１４を含むことができる。

【0035】

コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃは、ウェーハ１１２上の特徴部の所望の間隔に基づいて、任意の適切なサイズであってもよい。各コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃは、同じ寸法、または異なる寸法を有してもよい。図２に示すように、コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃはビア幅Ｆよりも広い幅を有することができる。したがって、コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃの一部分は、ウェーハ１１２とハイブリッドコーティング１１５との間にあってもよい。例えば、コンタクト１１４Ａ～１１４の一部分は、ウェーハ１１２と（図２に示すように）プライマリコーティング１１８ではないセカンダリコーティング１２２との間にあってもよく、また、コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃの一部分は、ウェーハ１１２と（図１に示すように）プライマリコーティング１１８及びセカンダリコーティング１２２の両方との間にあってもよい。コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃの各々は、セカンダリコーティング１２２とプライマリコーティング１１８内に同じ距離、または異なる距離で横方向に延びることができる。

【0036】

コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃの厚さは変化する可能性があるため、開口部１２０の高さ及びビア１２４の高さ（開口部１２０の有効高さ及びビア１２４の有効高さ）は、コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃの上面からではなく、ウェーハ１１２の上面から測定することができる。さらに、コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃの幅が（図２に示すように）等しくない場合、開口部１２０の高さは開口部１２０の幅（幅Ｅ）に沿って変化する。したがって、開口部１２０の有効高さとビア１２４の有効高さは、開口部１２０とビア１２４のアスペクト比を決定するための便利な測定値である。

【0037】

開口部１２０は、側壁１２１によってプライマリコーティング１１８内に画定される。側壁１２１には角度が付けられ、またはテーパ状になっている。開口部１２０の第１の端部は、ウェーハ１１２の上面及び／またはウェーハ１１２の上面に位置付けられた特徴部（コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃなど）に隣接する開口部１２０の第２の端部よりも幅が広い。言い換えれば、開口部１２０は、ウェーハ１１２に向かって次第に狭くなっている。開口部１２０のアスペクト比は、図１の開口部２０に関して上述したように決定されることができ、アスペクト比に関連する開口部１２０の幅（例えば、幅Ｅ）は、側壁１２１に沿った任意の点で測定され得る。簡潔化のために、開口部１２０の第１の端部での幅Ｅが図２に示されている。いくつかの例では、幅Ｅは、側壁１２１に沿った中間点から測定され得る。

【0038】

図１に示す側壁２１と同様に、側壁１２１も開口部１２０の両端付近に輪郭のある、または丸みを帯びたエッジを有することができる。側壁１２１は、プライマリコーティング１１８の特性に基づいて、任意の適切なプロファイルを有することができる。例えば、テーパ状側壁１２１の角度は、プライマリコーティング１１８の材料特性に依存することができる。

【0039】

同様に、ビア１２４は、側壁１２６によってセカンダリコーティング１２２内に画定される。側壁１２６には角度が付けられ、またはテーパ状になっている。ビア１２４の第１の端部は、ウェーハ１１２の上面及び／またはウェーハ１１２の上面に位置付けられた特徴部（コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃなど）に隣接するビア１２４の第２の端部よりも幅が広い。言い換えれば、ビア１２４は、ウェーハ１１２に向かって次第に狭くなっている。ビア１２４のアスペクト比は、図１のビア２４に関して上述したように決定されることができ、アスペクト比に関連するビア１２４の幅（例えば、幅Ｆ）は、側壁１２６に沿った任意の点で測定され得る。簡潔化のために、幅Ｆは、図２ではビア１２４の第１の端部で示されている。いくつかの例では、幅Ｆは、側壁１２６に沿った中間点から測定され得る。

【0040】

図１に示す側壁２６と同様に、側壁１２６もビア１２４の両端付近に輪郭のある、または丸みを帯びたエッジを有することができる。側壁１２６は、セカンダリコーティング１２２の特性に基づいて、任意の適切なプロファイルを有することができる。例えば、テーパ状側壁１２６の角度は、セカンダリコーティング１２２の材料特性に依存することができる。したがって、テーパ状側壁１２６の角度は、テーパ状側壁１２１の角度と同じであってよく、または異なっていてもよい。いくつかの例では（図２に示すように）、テーパ状側壁１２６は、テーパ状側壁１２１よりも急勾配であってもよい（すなわち、テーパ状側壁１２６の角度は、テーパ状側壁１２１の角度よりも大きくてもよい）。

【0041】

ハイブリッドコーティング１１５は、プライマリコーティング１１８とセカンダリコーティング１２２の特性を組み合わせて活用し、集積回路デバイス１００の性能を向上させる。集積回路デバイス１００は、ウェーハ１１２の表面の大部分を覆うプライマリコーティング１１８の低いＲＦ損失正接により、ウェーハ１１２の表面の大部分にわたって低いＲＦ損失の利点を維持する。集積回路デバイス１００はまた、限られた場所（例えば、開口部１２０内）でセカンダリコーティング１１８を戦略的に使用することにより、高アスペクト比パターン化の利点も保持し、高アスペクト比の特徴部（例えば、ビア１２４）を形成する。ハイブリッドコーティング１１５の代わりにプライマリコーティング１１８とセカンダリコーティング１２２のいずれか一方のみを使用すると、集積回路デバイス１００のＲＦ損失が増加し、性能に悪影響を与えることがある。

【0042】

ハイブリッドコーティング１１５により、集積回路デバイス１００上に高アスペクト比のビア１２４を形成できるようになり、これにより、ウェーハ１１２上の特徴部をビア１２４を介してハイブリッドコーティング１１５上の特徴部に接続するために、ハイブリッドコーティング１１５の層が相互接続層として使用されることを可能にする。このように使用すると、ハイブリッドコーティング１１５はまた、ウェーハ１１２の表面上の特徴部の圧縮も可能にする。具体的には、ビア１２４は製造中にコンタクト１１４Ａ～１１４Ｃのスタックの露出表面領域内に配置される必要があるため、コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃはビア１２４の開口部よりも広くなる必要がある。したがって、コンタクト１１４Ａ～１１４Ｃのサイズに少なくとも部分的に基づいて、別の接続（別のビア）をビア１２４から分離する必要がある。より広い（例えば、アスペクト比が低い）ビアに対応するためにより大きなコンタクトを使用すると、個々のビアの間隔を広げる必要があり、特に高周波ではウェーハ上で信号強度が失われる。高アスペクト比ビア１２４は、ＢＣＢなどの材料で形成された従来のビアよりも狭くすることができ、そのため隣接するビア及び下層の特徴部は、ウェーハ１１２の表面上のビア１２４により近づけて位置付けられることができる。つまり、ハイブリッドコーティング１１５では、隣接するビア１２４はプライマリコーティング１１８（ＢＣＢなど）のみを備えたウェーハ上の同等のビアよりも、より近くに位置付けられることができる。高アスペクト比ビア１２４を備えたハイブリッドコーティング１１５によって可能になる、ウェーハ１１２の上面におけるこの特徴部の圧縮により、集積回路デバイス１００上の特徴部の密度を高め、及び／またはデバイス全体を小型化できるようにする。

【0043】

ＲＦ損失は、高周波数で、かつ可能な限り強力な信号が求められる場合において、集積回路デバイスの性能に最も大きな影響を与えることができる。したがって、高アスペクト比ビア１２４を備えたハイブリッドコーティング１１５は、集積回路デバイス１００の高周波用途に特に有用になり得る。例えば、高アスペクト比ビア１２４を備えたハイブリッドコーティング１１５は、５Ｇブロードバンドセルラーネットワーク技術やその他の高周波ＧａＮ ｏｎ ＳｉＣまたはＧａＮ ｏｎ Ｓｉ ＭＭＩＣにメリットをもたらすことがある。

【0044】

ハイブリッド上面コーティング及び高アスペクト比のビアを有する集積回路デバイス（例えば、集積回路デバイス１０及び１００）の製造について、図３～図４Ｆを参照して説明する。このセクションでは、仕掛品（ＷＩＰ）特徴部の連続した反復は、連続した文字（例えば、「３００Ａ」、「３００Ｂ」など）で示され、ＷＩＰ特徴部は、一般に共通の参照番号で参照され得る。

【0045】

説明を容易にするために、図３～図４Ｆを共に説明する。図３は、集積回路デバイス（例えば、図１及び図２にそれぞれ示される集積回路デバイス１０及び１００）のためのハイブリッドコーティング及び高アスペクト比ビアを製造するためのプロセス２００のステップを示すプロセスフロー図である。図４Ａ～図４Ｆは、集積回路デバイスＷＩＰ３００のためのハイブリッドコーティング３１９及び高アスペクト比ビア３２２を製造するためのステップ２１０～２２２を示す概略断面側面図である。集積回路デバイスＷＩＰ３００及びその構成部品は、工程内差異が指摘されている点を除いて、集積回路デバイス１０及び１００ならびにその構成部品（それぞれ図１及び図２を参照して上で説明したもの）と構造が実質的に同様である。

【0046】

図４Ａは、ウェーハ３１０とその上に位置付けられたコンタクト３１２を含む集積回路デバイスＷＩＰ３００Ａを示す。プロセス２００のステップ２１０では、ウェーハ３１０には、プライマリコーティング３１４Ａがコーティングされ、集積回路デバイスＷＩＰ３００Ｂ（図４Ｂに示す）を形成する。例えば、プライマリコーティング３１４Ａは、ウェーハ３１０上にスピンコーティングされることも、ＢＣＢを堆積するのに適した他のいずれかのプロセスによって堆積されることもできる。プライマリコーティング３１４Ａは、ウェーハ３１０及びコンタクト３１２の上面に層を形成する。

【0047】

ステップ２１２では、プライマリコーティング３１４Ａに露光、現像、エッチング、または現像とエッチングの組み合わせが行われ、プライマリコーティング３１４Ａをパターン化し、低アスペクト比の開口部３１６を形成する。現像またはエッチングのプロセスの選択は、プライマリコーティング３１４Ａの特性に依存し得る。低アスペクト比開口部３１６を形成した後に、プライマリコーティング３１４Ａは硬化されることができる。プライマリコーティング３１４Ａを硬化する前に、所望の収率に応じて、プライマリコーティング３１４Ａの追加の処理ステップを含めることができる。図４Ｃに示すように、結果として得られる集積回路デバイスＷＩＰ３００Ｃには、低アスペクト比の開口部３１６がパターン化された硬化したプライマリコーティング３１４Ｂが含まれる。

【0048】

ステップ２１４では、ウェーハ３１０上のプライマリコーティング３１４Ｂにセカンダリコーティング３１８Ａをコーティングして、集積回路デバイスＷＩＰ３００Ｃを平坦化し、ハイブリッドコーティング３２０Ａ（図４Ｄに示す）を備えた集積回路デバイスＷＩＰ３００Ｄを形成する。例えば、セカンダリコーティング３１８Ａは、ウェーハ３１０上（プライマリコーティング３１４Ｂの上）にスピンコーティングされるか、またはＳＵ－８を堆積するのに適した他のプロセスによって堆積されることができ、その後、セカンダリコーティング３１８Ａがソフトベークされることができる。セカンダリコーティング３１８Ａは、低アスペクト比の開口部３１６がプライマリコーティング３１４に形成された後にのみ堆積される。セカンダリコーティング３１８Ａは、低アスペクト比の開口部３１６を完全に埋めることができる。ハイブリッドコーティング３２０Ａには、プライマリコーティング３１４Ｂ、低アスペクト比の開口部３１６、及びセカンダリコーティング３１８Ａが含まれる。

【0049】

ステップ２１６では、セカンダリコーティング３１８Ａが露光され、現像（またはエッチング）されてセカンダリコーティング３１８Ａをパターン化し、セカンダリコーティング３１８Ａ内に高アスペクト比のビア３２２と低アスペクト比の開口部３１６を形成する。現像プロセスかエッチングプロセスの選択は、セカンダリコーティング３１８Ａの特性に依存することがある。結果として得られる集積回路デバイスＷＩＰ３００Ｅには、高アスペクト比のビア３２２でパターン化されたセカンダリコーティング３１８Ｂが含まれる（図４Ｅに示されている）。したがって、ハイブリッドコーティング３２０Ｂは、プライマリコーティング３１４Ｂ、低アスペクト比の開口部３１６、セカンダリコーティング３１８Ｂ、及び高アスペクト比のビア３２２を含む。図４Ｅに示すように、高アスペクト比ビア３２２のアスペクト比は、低アスペクト比開口部３１６のアスペクト比よりも大きい。高アスペクト比ビア３２２は、コンタクト３１２を露出する。

【0050】

ステップ２１８では、上側金属３２４がパターン化され、プライマリコーティング３１４Ｂ、セカンダリコーティング３１８Ｂ、及びコンタクト３１２の露出部分の上でウェーハ３１０上にメッキされる。結果として得られる集積回路デバイスＷＩＰ３００Ｆには、少なくとも部分的に上側金属３２４によって覆われたハイブリッドコーティング３２０Ｂと高アスペクト比ビア３２２（図４Ｆに示す）が含まれる。

【0051】

完全に製造された集積回路デバイスＷＩＰ３００Ｆは、図１～図２の集積回路デバイス１０及び１００の実施形態であってもよく、図１～２に関して上で説明した特徴部の任意の組み合わせを含むことができる。さらに、プロセス２００のステップ２１２及びステップ２１６で説明したパターン形成ステップは、同じ製造プロセス中にウェーハ全体にわたって低アスペクト比の開口部と高アスペクト比のビアの複数のペアを形成するために使用されてもよい。

【0052】

図５は、ハイブリッドコーティング４１２における高アスペクト比ビア４１４Ａ～４１４Ｄの間隔を示す集積回路デバイス４００の概略上面図である。集積回路デバイス４００には、ウェーハ４１０、ハイブリッドコーティング４１２、及び相互接続４１３が含まれる。ハイブリッドコーティング４１２にはビア４１４Ａ～４１４Ｄが含まれる。図５には、中心間距離Ｇも示されている。集積回路デバイス４００は、図１～図２の集積回路デバイス１０及び１００を参照して上で説明したものと本質的に同じ構造及び機能を備えているが、集積回路デバイス４００には、相互接続４１３によって接続された複数のビア４１４Ａ～４１４Ｄが含まれている。

【0053】

ビア４１４Ａ～４１４Ｄは、ハイブリッドコーティング４１２に形成された開口部またはチャネルである。ビア４１４Ａ～４１４Ｄは、ハイブリッドコーティング４１２内で間隔を空けている。いくつかの例では、ビア４１４Ａ～４１４Ｄの隣接するビアの間にあるハイブリッドコーティング４１２の一部分には、プライマリコーティング（例えば、図１～２のプライマリコーティング１８または１１８）とセカンダリコーティング（例えば、図１～２のセカンダリコーティング２２または１２２）の両方が含まれ得る。より具体的には、ビア４１４Ａ～４１４Ｄの隣接するビアは、それぞれセカンダリコーティングで囲まれ、プライマリコーティングは囲まれたビア間の空間に延在することができる。他の例では、ビア４１４Ａ～４１４Ｄの隣接するビアの間にあるハイブリッドコーティング４１２の一部分は、セカンダリコーティングのみを含む。つまり、ハイブリッドコーティング４１２のプライマリコーティング内の単一の開口部（例えば、図１～図２の開口部２０または１２０）を埋めるセカンダリコーティング内に複数のビア４１４が形成されることができる。

【0054】

各ビア４１４Ａ～４１４Ｄは、図１のビア２４及び／または図２のビア１２４を参照して上記で説明したものと本質的に同じ構造及び機能を有することができる。図５は、４つのビア４１４Ａ－４１４Ｄを備えた集積回路デバイス４００を示しているが、他の例では、より多くのまたはより少ないビア４１４を含むことができる。集積回路デバイス４００は、所望の回路トポロジーに適した任意の数のビア４１４を含むことができる。さらに、ビア４１４Ａ～４１４Ｄは、円形（例えば、ビア４１４Ａ及び４１４Ｄ）、長方形、正方形（例えば、ビア４１４Ｂ及び４１４Ｃ）、またはその他の適切な丸型、多角形、または不規則な形状など、任意の適切な形状にすることができる。ビア４１４Ａ～４１４Ｄの各々は、同じ形状、または異なる形状を有し得る。任意の２つ以上のビア４１４は、相互接続（つまり、上部金属）４１３によって電気的に接続され得る。

【0055】

ビア４１４Ａ～４１４Ｄの隣接するビアは、中心間距離Ｇだけ離れている。例えば、距離Ｇは、９０マイクロメートル（μｍ）未満であってもよい。いくつかの例では、距離Ｇは約４０μｍになり得る。ビア４１４Ａ～４１４Ｄの隣接するビアの間にあるハイブリッドコーティング４１２の部分にプライマリコーティングとセカンダリコーティングの両方が含まれる場合、距離Ｇは約４０μｍになり得る。いくつかの例では、距離Ｇは約２０μｍになり得る。ビア４１４Ａ～４１４Ｄの隣接するビアの間にあるハイブリッドコーティング４１２の一部分が、セカンダリコーティングのみを含む場合、距離Ｇは約２０μｍになり得る。距離Ｇは、各ビア４１４Ａ～４１４Ｄの幅、及び／または下層のコンタクト（例えば、図１～図２のコンタクト１４またはコンタクト１１４Ａ～１１４Ｃ）、またはウェーハ４１０の表面上のマイクロエレクトロニクス特徴部の望ましい配置（つまり、下層の回路の設計ルール）に応じて異なり得る。

【0056】

図１及び図２を参照して上で説明したように、ハイブリッドコーティング４１２は、プライマリコーティングとセカンダリコーティングの特性を組み合わせて活用し、集積回路デバイス４００の性能を向上させる。集積回路デバイス４００は、ウェーハ４１０の表面の大部分を覆うハイブリッドコーティング４１２のプライマリコーティングの低ＲＦ損失正接により、ウェーハ４１０の表面の大部分にわたって低ＲＦ損失の利点を維持する。集積回路デバイス４００はまた、ハイブリッドコーティング４１２のセカンダリコーティングを限られた場所で戦略的に使用することにより、高アスペクト比の特徴部（例えば、ビア４１４Ａ～４１４Ｄ）を形成する高アスペクト比パターン化の利点を保持する。ハイブリッドコーティング４１２の代わりにプライマリコーティングとセカンダリコーティングのいずれか一方のみを使用すると、集積回路デバイス４００のＲＦ損失が増加し、性能に悪影響を与えることがある。

【0057】

ハイブリッドコーティング４１２により、集積回路デバイス４００上に高アスペクト比のビア４１４Ａ～４１４Ｄを形成できるようになり、これにより、ウェーハ４１０上の特徴部をビア４１４Ａ～４１４Ｄおよび相互接続４１３を介してハイブリッドコーティング４１２上の特徴部に接続するために、ハイブリッドコーティング４１２の層が相互接続層として使用されることを可能にする。このように使用すると、ハイブリッドコーティング４１２はまた、ウェーハ４１０の表面上の特徴部の圧縮も可能にする。具体的には、個々のビア４１４Ａ～４１４Ｄは製造中に露出したコンタクト表面領域内に設置される必要があるため、コンタクト（例えば、図１に示すコンタクト１４）は、それぞれの対応するビア４１４Ａ～４１４Ｄの開口部よりも広くなる必要がある。したがって、別の接続（別のビア）は、少なくとも部分的にコンタクトのサイズに基づいて、ビア４１４Ａ～４１４Ｄの他の接続から分離される必要がある。より広い（例えば、アスペクト比が低い）ビアに対応するためにより大きなコンタクトを使用すると、個々のビアの間隔を広げる必要があり、特に高周波ではウェーハ上で信号強度が失われる。高アスペクト比ビア４１４Ａ～４１４Ｄは、ＢＣＢなどの材料で形成された従来のビアよりも狭くすることができ、そのため隣接するビア４１４Ａ～４１４Ｄのうち１つ及び下層の特徴部は、共にウェーハ４１０の表面上でより近づけて位置付けられることができる。つまり、ハイブリッドコーティング４１２では、ビア４１４Ａ～４１４Ｄはプライマリコーティング（例えば、ＢＣＢ）のみを備えたウェーハ上の同等のビアよりも、共により近くに位置付けられることができる。高アスペクト比ビア４１４Ａ～４１４Ｄを備えたハイブリッドコーティング４１２によって可能になる、ウェーハ４１０の上面におけるこの特徴部の圧縮により、集積回路デバイス４００上の特徴部の密度を高め、及び／またはデバイス全体の小型化が可能になる。

【0058】

ＲＦ損失は、高周波数で、かつ可能な限り強力な信号が求められる場合において、集積回路デバイスの性能に最も大きな影響を与えることができる。したがって、高アスペクト比ビア４１４Ａ～４１４Ｄを備えたハイブリッドコーティング４１２は、集積回路デバイス４００の高周波用途に特に有用になり得る。例えば、高アスペクト比ビア４１４Ａ～４１４Ｄを備えたハイブリッドコーティング４１２は、５Ｇブロードバンドセルラーネットワーク技術やその他の高周波ＧａＮ ｏｎ ＳｉＣまたはＧａＮ ｏｎ ＳｉＭＭＩＣにメリットをもたらすことがある。

【0059】

可能な実施形態の考察
以下は、本発明の可能な実施形態の非排他的な説明である。

【0060】

集積回路デバイス用の相互接続層は、相互接続層の主要部分を形成する低無線周波数（ＲＦ）損失のプライマリコーティングと、プライマリコーティングに形成された開口部と、開口部内の高アスペクト比のパターン化可能なセカンダリコーティングと、セカンダリコーティングに形成されたビアと、を含む。ビアのアスペクト比は、開口部のアスペクト比よりも大きい。

【0061】

先述の段落の相互接続層は、任意選択で、追加的に、及び／または代替的に以下の特徴、構成、及び／または追加構成要素のいずれか１つ以上を含むことができる。

【0062】

プライマリコーティングは、セカンダリコーティングとは異なる組成を有することができる。

【0063】

プライマリコーティングは、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）ベースのポリマーであり得る。

【0064】

セカンダリコーティングは、部分あたり平均８個のエポキシ官能基を有する高コントラストのエポキシベースのネガ型フォトレジスト（ＳＵ－８）であってもよい。

【0065】

プライマリコーティングのＲＦ損失正接は、セカンダリコーティングのＲＦ損失正接よりも小さくてもよい。

【0066】

セカンダリコーティングの有効厚さは、プライマリコーティングの厚さと少なくとも同じ厚さであってもよい。

【0067】

ビア２４のアスペクト比は、０．６より大きくてもよい。

【0068】

ビア２４のアスペクト比は、１．０より大きくてもよい。

【0069】

ビアの直径は、６０マイクロメートル（μｍ）未満であってよく、プライマリコーティングの厚さは、２０μｍより大きくてよい。

【0070】

ビアの直径は、２０μｍ未満であってよい。

【0071】

プライマリコーティングの厚さは、３０μｍより大きくてよい。

【0072】

集積回路デバイスは、ウェーハと、ウェーハを少なくとも部分的に覆う低無線周波数（ＲＦ）損失のプライマリコーティング、ウェーハ上に位置付けられた特徴部を露出させるためにプライマリコーティングに形成された開口部、開口部内の高アスペクト比のパターン化可能なセカンダリコーティング、及びセカンダリコーティングに形成されたビアを含む。ビアのアスペクト比は、開口部のアスペクト比よりも大きい。

【0073】

先述の段落の集積回路デバイスは、任意選択で、追加的に、及び／または代替的に以下の特徴、構成、及び／または追加構成要素のいずれか１つ以上を含むことができる。

【0074】

プライマリコーティングは、セカンダリコーティングとは異なる組成を有することができる。

【0075】

プライマリコーティングは、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）ベースのポリマーであり得る。

【0076】

セカンダリコーティングは、部分あたり平均８個のエポキシ官能基を有する高コントラストのエポキシベースのネガ型フォトレジスト（ＳＵ－８）であってもよい。

【0077】

集積回路デバイスは、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）であってもよい。

【0078】

集積回路デバイスは、１０ＧＨｚより大きな動作周波数を有することができる。

【0079】

集積回路デバイスからの無線周波数（ＲＦ）損失を低減する方法は、集積回路デバイスウェーハ上に低ＲＦ損失のプライマリコーティングを堆積すること、ウェーハ上に位置付けられた特徴部を露出させるためにプライマリコーティングに開口部を形成すること、高アスペクト比のパターン化可能なセカンダリコーティングを開口部内に堆積すること、及びセカンダリコーティングにビアを形成することが含まれる。

【0080】

先述の段落の方法は、任意選択で、追加的に、及び／または代替的に以下の特徴、構成動作、及び／または追加構成要素のいずれか１つ以上を含むことができる。

【0081】

プライマリコーティングは、セカンダリコーティングとは異なる組成を有することができる。

【0082】

プライマリコーティングは、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）ベースのポリマーであってもよく、セカンダリコーティングは、部分あたり平均８個のエポキシ官能基を有する高コントラストのエポキシベースのネガ型フォトレジスト（ＳＵ－８）であってもよい。

【0083】

本方法は、集積回路デバイスを１０ＧＨｚより大きな周波数で動作させることをさらに含むことができる。

【0084】

本発明は、例示的な実施形態（複数可）を参照して説明されてきたが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱せずに、様々な変更を行なうことができ、均等物を実施形態の要素の代わりに用いることができることを理解するであろう。加えて、本発明の基本的な範囲から逸脱せずに、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるための多くの変形がなされてもよい。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態（複数可）に限定されることがないが、添付の特許請求の範囲に収まる全ての実施形態を含むことが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図5】

【国際調査報告】