[發明專利]鋁襯墊的刻蝕方法

在審

• 申請號: 201710903863.3
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107799396A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 蘇允峰
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/311;H01L21/60
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 郭四華

技術領域

本發明涉及一種半導體集成電路制造方法，特別是涉及一種鋁襯墊的刻蝕方法。

背景技術

半導體集成電路集成于同一晶圓(wafer)上，晶圓通常是硅襯底的晶圓，晶圓上的集成電路通過金屬層引出，并在最頂層金屬層上形成襯墊(PAD)，通過襯墊和外部電路連接。

現有工藝中，PAD通常是通過對金屬鋁(Al)進行光刻刻蝕形成，對于傳輸率(transmission rate)>30％且Al厚>25k埃米的PAD刻蝕工藝，需要采用較厚的光刻膠，由于光刻膠較厚，刻蝕時間長，刻蝕后形成的聚合物(polymer)較多，即使后續經過干法去膠(strip)和濕法strip也很難有效的把polymer去除干凈，進而影響出貨或產品出貨后久置未封裝制品會產生金屬腐蝕(corrosion)，產生金屬腐蝕的原因是polymer中含F離子，與水形成HF，可導致Al corrosion，Al corrosion的原理用公式表示為：

2Al+12HF＝＝2H3[AlF6]+3H2。

如圖1A所述，是現有鋁襯墊的刻蝕方法形成的鋁襯墊的俯視面照片；可以看出，在鋁襯墊101的表面形成有如虛線圈102區域所示的polymer。

如圖1B所述，是現有鋁襯墊的刻蝕方法形成的鋁襯墊的側面照片；可以看出，在鋁襯墊101的側面形成有如虛線圈103區域所示的polymer。

由上可以看出，現有產品中，transmission rate較大且厚鋁的產品在PAD刻蝕后經常發生polymer殘留，這種polymer多集中在PAD刻蝕位置的邊緣。單純的增加干法去膠時間或濕法的清洗的時間也很難去除干凈。殘留的polymer中的F離子可與空氣中的水汽結合形成HF，進而增加Al腐蝕的風險。此外，表面具有polymer的wafer無法滿足外觀出貨檢查要求，若無法去除polymer，必然導致wafer廢棄。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種鋁襯墊的刻蝕方法，有效去除聚合物的殘留，避免由于聚合物殘留而引起的出貨問題以及降低出貨后聚合物的存在引出的鋁腐蝕問題。

為解決上述技術問題，本發明提供的鋁襯墊的刻蝕方法包括如下步驟：

步驟一、在晶圓最頂層(Top)的鋁層表面生長鈍化層。

步驟二、采用光刻工藝形成光刻膠圖形定義出鋁襯墊的形成區域，進行所述鈍化層和所述鋁層的刻蝕形成所述鋁襯墊；在形成所述鋁襯墊的過程中會形成聚合物殘留。

步驟三、去除所述光刻膠圖形。

步驟四、進行去除聚合物殘留的后處理，所述后處理包括如下分步驟：

步驟41、采用含CF4的干法去膠工藝進行處理。

步驟42、采用濕法清洗的方法進行處理。

進一步的改進是，步驟一所述晶圓為硅襯底晶圓。

進一步的改進是，在所述晶圓表面上已經形成有集成電路。

進一步的改進是，所述鋁層的厚度為25k埃米以上。

進一步的改進是，所述鋁襯墊的傳輸率為大于30％。

進一步的改進是，步驟41的工藝主體包括：

第一步、采用如下工藝參數進行處理：時間25秒，溫度250℃，壓力0.6托，射頻功率為1200瓦，氧氣流量為500sccm，CF4流量為0sccm。

第二步、采用如下工藝參數進行處理：時間30秒，溫度250℃，壓力0.6托，射頻功率為1200瓦，氧氣流量為496sccm，CF4流量為4sccm。

進一步的改進是，步驟42的濕法清洗采用有機藥液進行清洗。

本發明通過在去除光刻膠圖形之后進一步增加了包括步驟41的采用含CF4的干法刻蝕工藝的后處理以及步驟42的濕法清洗，能有效去除聚合物的殘留，避免由于聚合物殘留而引起的出貨問題以及降低出貨后聚合物的存在引出的鋁腐蝕問題。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1A是現有鋁襯墊的刻蝕方法形成的鋁襯墊的俯視面照片；

圖1B是現有鋁襯墊的刻蝕方法形成的鋁襯墊的側面照片；

圖2是本發明實施例方法流程圖；

圖3A是本發明實施例鋁襯墊的刻蝕方法形成的鋁襯墊的俯視面照片；

圖3B是本發明實施例鋁襯墊的刻蝕方法形成的鋁襯墊的側面照片。

具體實施方式

如圖2所示，是本發明實施例方法流程圖；本發明實施例鋁襯墊的刻蝕方法包括如下步驟：