[發(fā)明專利]一種鋁襯墊的制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810654568.3
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN109065462A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳佳宏;周惟舜;張志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發(fā)明公開了一種鋁襯墊的制造方法，應(yīng)用于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，沉淀工藝中包括至少兩次間隔的沉淀操作，在沉淀操作的間隔時間中于反應(yīng)腔內(nèi)進(jìn)行原位退火操作。本發(fā)明的技術(shù)方案在不改變晶圓的制造環(huán)境條件下，促使了晶粒的原位生長，給予薄膜更多的能量以進(jìn)行薄膜晶粒的重組，從而得到更大的晶粒，有效地減少了晶粒交界的個數(shù)，減少鋁薄膜晶粒連接，有效地減少了鋁襯墊晶體缺陷的產(chǎn)生，提高了后續(xù)封裝的良率和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁襯墊的制造方法。

背景技術(shù)

鋁襯墊(Al pad)為晶圓(wafer)與外界的連接界面，晶圓通過鋁襯墊與外界形成金屬連接。鋁襯墊的一般制造流程包括：淀積一層鋁(Al)薄膜(包含鋁薄膜上下的擴(kuò)散阻擋層黏附層和可能的抗反射層，其中包括Ti、TiN、Ta、TaN)，采用鋁刻蝕定義鋁襯墊，使用化學(xué)氣相沉積淀積一層覆蓋層(cover layer)，覆蓋層可包括氧化硅或氮化硅或其雙層結(jié)構(gòu)，再通過干刻工藝打開鋁襯墊。

在上述干刻工藝中用到含氟的聚合物(polymer)，導(dǎo)致鋁襯墊中產(chǎn)生含氟的缺陷(residue)。在后續(xù)的工藝中，晶圓需要被放在前開式晶圓傳輸盒(FOUP)中或者前開式出貨盒(FOBS)中，由于晶圓在FOUP、FOBS或其他塑料材料環(huán)境中存在自然降解釋放出氟離子(F^-)，且隨時間不斷增多，同時Fab或者測試廠中40％-50％相對濕度，在鋁襯墊表面生成HF，進(jìn)而在表面就會生成Al(OH)₃、AlF₃，Al(OH)₃和AlF₃均為鋁襯墊晶體缺陷(Al PadCrystal Defect)的表現(xiàn)形式。如圖5所示，上述原因產(chǎn)生晶體缺陷1的位置都位于鋁薄膜鋁晶粒的交界處，因為在這些位置上，存在較多的懸掛鍵，而這些懸掛鍵又有較高的活性。

晶體缺陷將會影響鋁襯墊的物理性能和后續(xù)的測試及封裝的連線，因此，有必要進(jìn)行工藝改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，現(xiàn)提供一種鋁襯墊的制造方法。

具體技術(shù)方案如下：

一種鋁襯墊的制造方法，應(yīng)用于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，包括一沉淀工藝，所述沉淀工藝至少兩次間隔的沉淀操作，每次所述沉淀操作中，以預(yù)設(shè)的功率、反應(yīng)腔溫度、持續(xù)時間在反應(yīng)腔內(nèi)依次淀積相同厚度的鋁薄膜；

在所述沉淀操作的間隔時間中于所述反應(yīng)腔內(nèi)進(jìn)行原位退火操作。

所述原位退火操作中，退火的溫度為200攝氏度至400攝氏度。

優(yōu)選的，每次所述原位退火操作的退火時長是10秒至60秒。

優(yōu)選的，所述原位退火操作中，退火氣氛采用氬氣和/或氦氣。

優(yōu)選的，所述沉淀操作的功率為5kW至30kW，反應(yīng)腔溫度為250攝氏度至300攝氏度。

優(yōu)選的，每次沉淀操作的持續(xù)時間為10秒至100秒。

優(yōu)選的，所述沉淀操作的次數(shù)為1次至6次。

優(yōu)選的，所述沉淀操作采用物理氣相沉積。

優(yōu)選的，每次所述沉淀操作中，所述鋁薄膜生長的厚度為10A，所述沉淀操作的次數(shù)為3次。

上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

在不改變晶圓的制造環(huán)境條件下，在鋁薄膜的淀積生長中，加入一道原位退火，促使了晶粒的原位生長，給予薄膜更多的能量以進(jìn)行薄膜晶粒的重組，從而得到更大的晶粒，有效地減少了晶粒交界的個數(shù)，減少鋁薄膜晶粒連接，抵抗產(chǎn)生晶粒缺陷的能力顯著增強(qiáng)。在后續(xù)的封裝測試過程中，有效地減少了鋁襯墊晶體缺陷的產(chǎn)生，提高了后續(xù)封裝的良率和可靠性。

附圖說明