[發(fā)明專利]引線焊墊的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710047512.3
• 申請日: 2007-10-25
• 公開（公告）號: CN101419923A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 聶佳相;楊瑞鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及半導體制造技術(shù)領域，特別涉及一種引線焊墊的制造方法。

背景技術(shù)

半導體集成電路的制造工藝中，完成后段的銅互連線制造后，常采用金屬鋁作為引線焊墊的材料，以提高外引線和焊墊之間的粘附性。

在專利號為5785236的美國專利中，公開了一種鋁引線焊墊的制造方法。圖1至圖4為與所述的美國專利公開的鋁引線焊墊的制造工藝相應結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

如圖1所示，在集成電路結(jié)構(gòu)10上具有中間介質(zhì)層14，在所述中間介質(zhì)層14中形成有銅互連線12。

如圖2所示，在所述中間介質(zhì)層14和銅互連線12上形成絕緣層26。

如圖3所示，圖形化所述絕緣層26，在所述絕緣層26中形成開口28，所述開口28的底部露出所述銅互連線12的表面。

如圖4所示，在所述開口28中和絕緣層26上沉積鋁金屬層(未示出)，并圖形化所述鋁金屬層，形成鋁引線焊墊20’。

為提高鋁引線焊墊與銅互連線之間的粘附特性，并阻止鋁引線焊墊20’與銅互連線12之間相互擴散，常在鋁引線焊墊20’和銅互連線12之間形成鉭層或氮化鉭層。

專利號為US6350667?B1的美國專利公開了一種提高引線焊墊粘附性的工藝。在其公開的工藝中，在銅互連線和鋁引線焊墊之間形成包含有氮化鉭層和鋁層的堆疊層，以提高引線焊墊和銅互連層之間的粘附性。

由于銅互連線暴露在空氣中，表面會被氧化而在表面形成氧化銅；無論在銅互連線上直接形成鋁引線焊墊，還是在銅互連線上先形成粘附層，再形成鋁引線焊墊，都需要首先對銅互連線表面的氧化銅進行處理，以去除銅互連線表面的氧化銅。

現(xiàn)有的一種去除氧化銅的工藝中，采用氬氣等離子體對銅互連線進行表面處理，通過等離子體的轟擊去除銅互連線表面的氧化銅。

然而，該方法在去除氧化銅的同時，被氬氣等離子體轟擊出的氧化銅和銅殘渣會附著在如圖4所示的開口28的側(cè)壁，形成缺陷，進一步的，附著在開口28側(cè)壁的銅會向絕緣層26中擴散，引起絕緣層26絕緣性能下降，影響形成的器件的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種引線焊墊的制造方法，本發(fā)明在去除金屬互連線表面氧化物的工藝中不會引起金屬氧化物或金屬殘渣的缺陷。

本發(fā)明提供的一種引線焊墊的制造方法，包括：

提供半導體結(jié)構(gòu)，在所述半導體結(jié)構(gòu)上具有第一介質(zhì)層，在所述第一介質(zhì)層中具有金屬互連線；在所述金屬互連線和第一介質(zhì)層上具有第二介質(zhì)層，在所述第二介質(zhì)層中具有底部露出所述金屬互連線的開口；

用還原性氣體的等離子體對所述開口底部的金屬互連線進行表面處理，以去除所述金屬互連線表面的氧化物；

完成所述表面處理后，在所述開口中和第二介質(zhì)層上形成金屬層；

圖形化所述金屬層，形成引線焊墊。

可選的，對所述開口底部的金屬互連線進行表面處理的步驟如下：

將所述半導體結(jié)構(gòu)置于腔室中；

向所述腔室中通入還原性氣體，在激勵源的激勵下電離所述還原性氣體，產(chǎn)生等離子體；

在所述等離子體和半導體結(jié)構(gòu)之間施加偏壓，等離子體中的反應離子在偏壓作用下向所述半導體結(jié)構(gòu)的表面運動，與所述金屬互連線表面的氧化物發(fā)生還原反應。

可選的，所述激勵源為射頻源或微波源。

可選的，所述還原性氣體為H₂、NH₃、CO中的一種。

可選的，所述還原性氣體為氫氣，在所述氫氣中還摻有氦氣。

可選的，在形成所述金屬層之前，先在所述開口中和第二介質(zhì)層上形成金屬阻擋層。

可選的，所述金屬阻擋層為鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、鉭與氮化鉭堆疊層中的一種。

可選的，所述金屬層為鋁、鋁銅合金、鋁硅組合物、鋁銅硅組合物中的一種。

可選的，所述第一介質(zhì)層為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼磷硅玻璃、硼硅玻璃、黑鉆石中的一種；

所述第二介質(zhì)層為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼磷硅玻璃、硼硅玻璃、黑鉆石中的一種。

可選的，進一步包括：

在所述引線焊墊和第二介質(zhì)層上形成鈍化層；

在所述鈍化層層中形成第二開口，所述第二開口的底部露出所述引線焊墊。

本發(fā)明還提供一種引線焊墊的制造方法，包括：

提供半導體結(jié)構(gòu)，在所述半導體結(jié)構(gòu)上具有第一介質(zhì)層，在所述第一介質(zhì)層中具有金屬互連線；

用還原性氣體的等離子體對所述金屬互連線進行表面處理，以去除所述金屬互連線表面的氧化物；