[發(fā)明專利]用于去除底切的UMB蝕刻方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110340122.1
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102867757A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷弋易;郭宏瑞;劉重希;李明機;余振華
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L23/498
• 代理公司: 北京德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地來說，涉及一種UBM蝕刻方法。

背景技術(shù)

在形成半導(dǎo)體晶圓時，首先在半導(dǎo)體襯底表面上形成集成電路器件，諸如，晶體管。然后在集成電路器件上方形成互連結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo)體芯片的表面上形成金屬凸塊，以便接觸半導(dǎo)體電路器件。

在典型的金屬凸塊形成工藝中，首先形成凸塊下金屬(UBM)層，從而電連接金屬焊盤。該UBM層可以包括鈦層以及處在鈦層上方的銅種層。隨后在UBM層上(例如，通過電鍍)形成金屬凸塊。該形成工藝包括形成掩模來覆蓋UBM層的第一部分，并且留出未被覆蓋的UBM層的第二部分。金屬凸塊形成在UBM層的第二部分上。在形成該金屬凸塊之后，去除掩模，并且通過濕式蝕刻去除UBM層的第一部分。明顯地，由于對鈦層進行了橫向蝕刻，該濕式蝕刻導(dǎo)致在金屬凸塊下方形成了底切。由此，金屬凸塊會與相應(yīng)的芯片或晶圓分層，從而導(dǎo)致金屬凸塊制造工藝的低產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有所存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種方法，包括：形成襯底上方的凸塊下金屬(UBM)層；形成所述UBM層上方的掩模，其中，所述掩模覆蓋所述UBM層的第一部分，而所述UBM層的第二部分通過所述掩模中的開口暴露；在所述開口中和所述UBM層的所述第二部分上形成金屬凸塊；去除所述掩模；以及執(zhí)行激光去除來去除所述UBM層的所述第一部分的部分，從而形成UBM。

在該方法中，所述UBM包括鈦層以及處在所述鈦上方的銅種層，并且在所述激光去除的步驟中被去除的所述UBM層的所述第一部分的所述部分包括所述鈦層的部分和所述銅種層的部分；或者在所述激光去除的步驟之后，所述UBM的所述第一部分的部分未被去除，并且其中，所述UBM包括所述UBM層的所述第二部分和所述UBM層的所述第一部分的剩余部分；以及所述UBM的所述第一部分的所述剩余部分形成具有基本上均勻?qū)挾鹊沫h(huán)。

在該方法中，在大約10毫秒和大約1秒之間的持續(xù)時間內(nèi)進行所述激光去除；或者使用具有在大約100nm和大約400nm之間的波長的激光束執(zhí)行所述激光去除；或者使用具有在大約300毫焦耳/cm²和大約1500毫焦耳/cm²之間的能級的激光束執(zhí)行所述激光去除。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種方法，包括：在襯底上方形成金屬焊盤；在所述金屬焊盤上方形成鈍化層；在所述鈍化層上方形成鈦阻擋層，并且所述鈦阻擋層延伸進入到所述鈍化層的開口中，從而電連接所述金屬焊盤；在所述鈦阻擋層上方形成銅種層；在所述銅種層上方形成掩模，其中，所述掩模覆蓋所述銅種層的第一部分，并且其中，所述銅種層的第二部分未被所述掩模所覆蓋；在所述銅種層的所述第二部分上形成金屬凸塊；去除所述掩模，從而暴露出所述銅種層的所述第一部分；以及將激光束投射在所述金屬凸塊和所述銅種層上。

在該方法中，在投射所述激光束的步驟之后，去除暴露于所述激光束的所述銅種層的第一部分；以及在投射所述激光束的步驟之后，去除處在所述銅種層的所述第一部分正下方的所述鈦阻擋層的部分。

在該方法中，在投射所述激光束的步驟之后，不去除暴露于所述激光束的所述銅種層的第二部分；以及所述銅種層的所述第二部分形成包圍所述金屬凸塊的環(huán)，并且整個所述環(huán)的所有部分都具有基本上均勻的寬度。

在該方法中，在大約10毫秒和大約1秒之間的持續(xù)時間內(nèi)投射所述激光束；或者所述激光束具有在大約100nm和400nm之間的波長；或者所述激光束具有在大約300毫焦耳/cm²和大約1500毫焦耳/cm²之間的能級。

根據(jù)又一實施例，提供了一種集成電路結(jié)構(gòu)，包括：金屬焊盤，處在襯底上方；鈍化層，處在所述金屬焊盤上方；凸塊下金屬(UBM)，處在所述鈍化層上方并且延伸進入到所述鈍化層的開口中，從而電連接至所述金屬焊盤，其中，所述UBM包括：鈦阻擋層；以及銅種層，處在所述鈦阻擋層上方；以及金屬凸塊，處在所述UBM的第一部分上方并且與其垂直重疊，其中，所述UBM進一步包括不與所述金屬凸塊垂直重疊的第二部分。

在該集成電路結(jié)構(gòu)中，所述UBM的所述第二部分形成包圍所述UBM的所述第一部分的環(huán)；以及所述環(huán)的所有部分具有基本上均勻的寬度，所述基本上均勻的寬度在大約1μm和大約10μm之間。

在集成電路結(jié)構(gòu)中，所述UBM的所述第二部分包括所述鈦層的部分和所述銅種層的部分。

附圖說明