[發明專利]一種聚酰亞胺結合銅柱元件的加工方法

在審

• 申請號: 202010300158.6
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111446178A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 嚴立巍;李景賢;陳政勛
• 申請（專利權）人: 紹興同芯成集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/56;H01L23/29;H01L23/488;H01L23/495
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

1.一種聚酰亞胺結合銅柱元件的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

S0在晶圓基板上以等離子體增強型化學氣相沉積法工藝沉積形成氮化硅層(3)并完成刻蝕,在氮化硅層(3)上完成鎢塞通孔工藝及鎢化學氣相淀積形成鎢柱(6)；

S1以物理氣相沉積工藝在氮化硅層(3)和鎢柱(6)上沉積形成銅種子層(8)；

S2以光阻涂布技術在銅種子層(8)上生成掩膜圖案，掩膜圖案為光阻層(9)，對光阻層(9)進行黃光工藝；

S3以單片式電鍍工藝在鎢柱(6)上方生成銅柱(1)，所述銅柱(1)高度為5至10um；

S4用有機溶劑去除銅種子層(8)上的光阻層(9)；

S5以濕法蝕刻氮化硅層(3)上的銅種子層(8)蝕刻去除圖案下的銅種子層(8)；

S6在氮化硅層(3)上涂布聚酰亞胺，所述聚酰亞胺層(4)厚度高于銅柱高，進行黃光工藝使聚酰亞胺層(4)覆蓋銅柱(1)邊緣并包裹銅柱(1)頂部；

S7以干法蝕刻氮化硅層(3)上聚酰亞胺層(4)，使銅柱(1)上部結構露出，蝕刻至銅柱(1)上部露出深度0.5至2um，以溫度350～450℃固化保留的聚酰亞胺層(4)，所述聚酰亞胺層(4)固化形成鈍化保護層；

S8以選擇性化學鍍方式形成銅柱(1)的貴金屬包覆層(2)；

S9在貴金屬包覆層(2)上焊接引線框架(5)，所述引線框架(5)和貴金屬包覆層(2)的焊接接觸面形成共熔合金接觸層。

2.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺結合銅柱元件的加工方法，其特征在于：在步驟S1中，所述銅種子層(8)的厚度大于

3.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺結合銅柱元件的加工方法，其特征在于：在步驟S3中，還包括以槽式電鍍工藝在鎢柱上生成銅柱(1)。

4.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺結合銅柱元件的加工方法，其特征在于：在步驟S6中，所述聚酰亞胺層(4)包裹銅柱頂部距離大于0.1um。

5.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺結合銅柱元件的加工方法，其特征在于：在步驟S7中，所述干法蝕刻是利用氧氣電漿蝕刻聚酰亞胺層(4)。

6.根據權利要求1所述的一種聚酰亞胺結合銅柱元件的加工方法，其特征在于：在步驟S8中，所述貴金屬包覆層(2)包覆為鎳、鈀和金的組合。

7.根據權利要求6所述的一種聚酰亞胺結合銅柱元件的加工方法，其特征在于：所述貴金屬包覆層(2)中鎳厚度為1.5至3.5微米，鈀厚度為0.15至0.35微米，金厚度為0.02至0.05微米。