[發明專利]蝕刻底層凸塊金屬化層及產生的裝置

有效

• 申請號: 201510055498.6
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104821271B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: T·A·阿塔納索夫;R·維勒克;A·N·董
• 申請（專利權）人: 格羅方德半導體公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L23/52
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

1.一種用于制造金屬凸塊的方法，包括：

在具有至少兩金屬層的晶圓上圖案化金屬凸塊，其中，該金屬凸塊各包括底部部分以及頂部部分，該底部部分由鎳所形成；

曝露該晶圓至第一酸溶液，以移除通過圖案化該金屬凸塊所曝露出的該兩金屬層中的一部分第一金屬層，其中，該第一酸溶液包括體積百分比為0.07％至0.36％的磷酸、體積百分比為0.1％至0.7％的過氧化氫及剩余體積的水；以及

曝露該晶圓至第二酸溶液，以移除通過圖案化該金屬凸塊與曝露該晶圓至該第一酸溶液所曝露出的該兩金屬層中的一部分第二金屬層，其中，該第二酸溶液包括體積百分比為0.1％至0.49％的氫氟酸及剩余體積的水、在有機溶劑中的氫氟酸、或是氨、過氧化氫、氟及水的混合物(APFM),

其中，通過該第一金屬層及該第二金屬層受蝕刻回超過該金屬凸塊的該底部部分的邊緣而移除該部分所形成在該金屬凸塊的該底部部分下方的底切是少于1.5微米。

2.根據權利要求1所述的方法，包括在30℃至40℃下曝露該晶圓至該第一酸溶液30至60秒。

3.根據權利要求1所述的方法，包括在20℃至25℃下曝露該晶圓至該第二酸溶液20至40秒。

4.根據權利要求1所述的方法，還包括在曝露至該第一酸溶液之后，在20℃至25℃下以去離子水清洗該晶圓60至120秒。

5.根據權利要求4所述的方法，還包括在曝露至該第二酸溶液之后，在20℃至25℃下以去離子水清洗該晶圓60至120秒。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，通過移除在該金屬凸塊下方的該金屬層的該部分所形成的該底切為1微米。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，該第一金屬層及該第二金屬層分別包括具有200至400納米(nm)厚度的銅層及具有100至200nm厚度的鈦層，以及在曝露至該第一酸溶液及該第二酸溶液后，該銅層和該鈦層的該部分被完全地移除。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，該金屬凸塊包括第一銅層，以及該金屬層包括第二銅層，以及該第一酸溶液對該第二銅層的選擇性超過該第一銅層。

9.根據權利要求8所述的方法，還包括：

由銅的電化學沉積(ECD)形成該第一銅層；以及

由銅的物理氣相沉積(PVD)形成該第二銅層。

10.一種用于制造金屬凸塊的方法，包括：

在晶圓上的凸塊下金屬化層上圖案化金屬凸塊，其中，該金屬凸塊各包括底部部分以及頂部部分，該底部部分由鎳所形成；

以包括體積百分比為0.07％至0.36％的磷酸(H₃PO₄)、體積百分比為0.1％至0.7％的過氧化氫(H₂O₂)及剩余體積的水的溶液在該晶圓上對該凸塊下金屬化層執行第一濕蝕刻；

在20℃至25℃下以去離子水清洗該晶圓60至120秒；

以包括體積百分比為0.1％至0.49％的氫氟酸(HF)及剩余體積的水的溶液對該凸塊下金屬化層執行第二濕蝕刻；以及

在20℃至25℃下以去離子水清洗該晶圓60至120秒，

其中，通過移除該金屬凸塊的該底部部分所曝露出的該凸塊下金屬化層所形成在該金屬凸塊下方的該凸塊下金屬化層的底切為1微米。

11.根據權利要求10所述的方法，該凸塊下金屬化層包括具有200至400納米厚度的銅層及具有100至200nm厚度的鈦層，以及在該第一濕蝕刻及該第二濕蝕刻之后，由該金屬凸塊所曝露處的該銅層與該鈦層是被完全移除。