[發明專利]防止鋁焊盤腐蝕的方法以及鋁焊盤的制作工藝

無效

• 申請號: 200910049280.4
• 申請日: 2009-04-14
• 公開（公告）號: CN101866822A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 錢洪濤;呂秋玲
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/768;H01L21/3213;B08B3/08
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種防止鋁焊盤腐蝕的方法以及鋁焊盤的制作工藝。

背景技術

隨著半導體器件的特征尺寸進一步縮小，互連線的RC延遲逐漸成為影響電路速度的主要矛盾，為改善這一點，開始采用由金屬銅制作金屬互連線結構的工藝方法。與傳統的鋁工藝相比，銅工藝的優點在于其電阻率較低，導電性更好，由其制成的內連接導線可以在保持同等甚至更強電流承載能力的情況下做得更小、更密集。此外，其在電遷移、RC延遲、可靠性和壽命等方面也比鋁工藝具有更大的優勢。而對于與其相連的焊盤結構(pad)，因其與多層金屬互連線結構相比具有相對較大的尺寸，在兼顧器件性能與制作成本的情況下，通常仍是利用傳統的鋁工藝來制作形成。

參考附圖1所示，為形成焊盤的半導體器件的截面結構示意圖，如圖1所示，半導體襯底100內已經形成有半導體器件以及其互連線路，附圖中110為金屬互連線，例如為金屬銅，金屬互連線110與外部線路的電連接通過焊盤130實現，所述焊盤材料為鋁，在金屬互連線110與焊盤130之間，設置有用于電絕緣的絕緣材料層120。形成所述鋁焊盤的工藝通常為：在絕緣材料層120上與金屬互連線110對應的位置形成開口，在所述開口內沉積金屬材料，所述金屬材料可以是鋁，或者金屬鎳，銀，銅等，并在所述絕緣材料層120上沉積一層金屬鋁層，隨后，在所述金屬層上涂覆光阻層，并通過曝光，顯影工藝形成光阻圖案，隨后，刻蝕所述金屬鋁層，在與金屬互連線位置對應的絕緣材料層內以及絕緣材料層上形成鋁焊盤130。刻蝕金屬鋁層的工藝通常采用干法刻蝕，例如采用含Cl的刻蝕氣體，刻蝕所述金屬鋁層之后，通常還要進行一步清洗工藝，以去除刻蝕之后金屬鋁表面殘留的刻蝕氣體以及其它可能存在的殘留物例如各種有機聚合物(polymer)，所述清洗工藝所采用的清洗劑例如是DSP溶液(含有H₂SO₄，H₂O，HF)。

但是，通過上述的清洗工藝之后，發現仍然會造成鋁焊盤的腐蝕，參考附圖2所示，為鋁焊盤表面腐蝕后的SEM圖(掃描電子顯微鏡圖)，附圖中粗糙的黑色物質即為鋁焊盤表面的腐蝕產物，這些物質可導致鋁焊盤引線失效。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種防止鋁焊盤腐蝕的方法，避免鋁焊盤在清洗之后發生腐蝕。

本發明提供了一種防止鋁焊盤腐蝕的方法，包括：提供鋁焊盤，所述鋁焊盤上殘留有干法刻蝕的刻蝕劑；清洗所述鋁焊盤；對所述的鋁焊盤進行烘烤。

可選的，清洗所述鋁焊盤的清洗液含有H₂SO₄，H₂O，HF。

可選的，所述烘烤工藝在清洗所述焊盤之后4小時內進行。

可選的，所述烘烤工藝的烘烤溫度為100～400攝氏度。所述烘烤時間為10秒至30分鐘。

本發明還提供一種鋁焊盤的制作工藝，包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底的主動表面上具有金屬互連線；在所述互連線上形成絕緣材料層，并刻蝕絕緣材料層在與金屬互連線對應的位置形成開口；在所述開口內以及絕緣材料層上形成金屬鋁層；干法刻蝕金屬鋁層，形成與金屬互連線電連接的鋁焊盤；清洗所述鋁焊盤；對所述的鋁焊盤進行烘烤。

可選的，清洗所述鋁焊盤的清洗液含有H₂SO₄，H₂O，HF。

可選的，所述烘烤工藝在清洗所述焊盤之后4小時內進行。

可選的，所述烘烤工藝的烘烤溫度為100～400攝氏度。所述烘烤時間為10秒至30分鐘。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明具有以下優點：

在半導體現有工藝上，增加烘烤的工藝步驟，拉長了鋁發生腐蝕的時間，采用本發明所述的工藝方法，在清洗完4小時以內，鋁不會發生腐蝕現象。鋁焊盤即使放置在環境中72小時，也不會發生任何腐蝕現象。

附圖說明

圖1為形成鋁焊盤的半導體器件的截面結構示意圖；

圖2為鋁焊盤腐蝕處的SEM圖；

圖3為本發明實施例1防止鋁焊盤腐蝕的方法的工藝流程圖；

圖4為本發明實施例1形成有鋁焊盤的半導體器件截面結構示意圖；

圖5為本發明實施例2鋁焊盤的制作工藝的工藝流程圖；

圖6至圖9為本發明實施例2鋁焊盤的制作工藝各個步驟的截面結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

實施例1