[發明專利]焊盤結晶缺陷的返工方法及半導體器件

在審

• 申請號: 202010102875.8
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111276399A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李喬偉;胡勝;趙長林
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01L21/02;H01L23/488
• 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: 曹廷廷

本發明提供一種焊盤結晶缺陷的返工方法及半導體器件，包括提供前端器件，所述前端器件上形成有金屬層，所述金屬層上形成有聚酰亞胺層，所述焊盤上形成有結晶缺陷；以所述聚酰亞胺層為掩膜，刻蝕去除焊盤上的部分金屬層，同時轟擊結晶缺陷，以使結晶缺陷離散，聚酰亞胺層起到掩膜層和鈍化層的作用；再進行清洗工藝將結晶缺陷去除；執行塑化工藝，形成覆蓋所述焊盤的保護層，保護層不僅阻斷結晶缺陷的產生，還阻止已產生的結晶缺陷侵蝕返工后的晶圓。本發明能夠有效解決以聚酰亞胺作為鈍化層的半導體器件的焊盤表面結晶缺陷的問題，通過返工減少報廢。節省了常規返工工藝中在鈍化層上還需再形成圖形化的掩膜層工序，有利于工藝成本控制。

技術領域

本發明屬于集成電路制造技術領域，具體涉及一種焊盤結晶缺陷的返工方法及半導體器件。

背景技術

在半導體器件制造過程中，當在晶圓上形成器件結構和互連結構等后會在晶圓上形成鈍化層以保護內部的器件。鈍化層具有暴露出焊盤的開口，實際應用中發現焊盤表面容易形成結晶缺陷，半導體器件(晶圓)制造的后段工藝經常會受到焊盤結晶缺陷的影響。而通常的返工方法是在半導體器件(晶圓)的鈍化層上再形成圖形化的掩膜層(例如圖形化的光阻層)，以該圖形化的掩膜層為掩?？涛g去除焊盤結晶缺陷，如此一來，返工過程又增加了一道形成圖形化的掩膜層工序，增加了工序。

聚酰亞胺是一種特殊的高分子材料，其具有良好的機械性能，耐高溫性能、耐腐蝕性，較高的絕緣性能和良好的加工工藝性，常用來作為鈍化層。以聚酰亞胺作為鈍化層的半導體器件(晶圓)也同樣存在焊盤表面結晶缺陷的問題。

因此，亟需解決以聚酰亞胺作為鈍化層的半導體器件(晶圓)的焊盤表面結晶缺陷的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種焊盤結晶缺陷的返工方法及半導體器件，解決焊盤表面結晶缺陷的問題。

本發明的又一目的在于，節省常規返工工藝中在鈍化層上還需再形成圖形化的掩膜層工序，有利于工藝成本控制。

本發明提供一種焊盤結晶缺陷的返工方法，包括：

提供前端器件，所述前端器件上形成有金屬層，所述金屬層上形成有聚酰亞胺層，所述聚酰亞胺層中形成有暴露部分所述金屬層的開口，所述開口暴露出所述金屬層的部分為焊盤，所述焊盤上形成有結晶缺陷；

執行刻蝕工藝，以所述聚酰亞胺層為掩膜，刻蝕去除所述焊盤上的部分所述金屬層，同時轟擊所述結晶缺陷，以使所述結晶缺陷離散；

執行清洗工藝，以將所述結晶缺陷去除；

執行塑化工藝，在所述塑化工藝中從所述聚酰亞胺層中揮發出小分子量聚合物覆蓋所述焊盤以形成保護層。

進一步的，所述塑化工藝包括：在N₂氣氛下，所述前端器件在溫度范圍110～230℃下，加熱至少3個小時，使所述聚酰亞胺層發生交聯反應揮發出小分子量聚合物。

進一步的，所述塑化工藝包括：依次進行在120℃～130℃下加熱至少1小時；在215℃～225℃下加熱至少1小時；在120℃～130℃下加熱至少1小時。

進一步的，所述保護層的厚度為10nm～100nm。

進一步的，在執行刻蝕工藝的過程中，所述聚酰亞胺層也被消耗一定厚度，剩余厚度的所述聚酰亞胺層作為所述前端器件的鈍化層。

進一步的，所述聚酰亞胺層的厚度為1μm～40μm。

進一步的，所述聚酰亞胺層通過聚酰亞胺材料旋涂、烘烤后形成。

進一步的，所述烘烤溫度為60℃～780℃，烘烤時間為30min～360min。

進一步的，所述金屬層和所述聚酰亞胺層之間還形成有絕緣層。