提高焊接墊性能的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種提高焊接墊性能的工藝，在形成焊接墊之后，對(duì)焊接墊進(jìn)行高溫爐管處理之前，先對(duì)焊接墊進(jìn)行預(yù)處理，形成預(yù)處理鈍化層，以保護(hù)在長(zhǎng)時(shí)間等待在高溫爐管處理前的焊接墊，并且預(yù)處理能夠去除殘留在焊接墊表面的氟，避免氟在焊接墊上形成不良晶體，造成焊接墊的性能下降，由于形成了預(yù)處理鈍化層能夠保護(hù)焊接墊，高溫爐管處理之后無需使用酸性后處理，也就避免了對(duì)焊接墊造成損害形成缺陷，進(jìn)一步提高了焊接墊的性能。
【專利說明】提高焊接墊性能的工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種提高焊接墊性能的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體集成電路的后端(Back End Of Line, BEOL)工藝主要形成金屬互連線層，用于對(duì)前段(Front End Of Line,FE0L)工藝形成的器件進(jìn)行相應(yīng)的連線。在金屬互連線層形成完畢之后，還需要形成圖形化的焊接墊結(jié)構(gòu)，所述焊接墊結(jié)構(gòu)形成于金屬互連線層上，作為輸入/輸出(1/0)或者電源/接地信號(hào)提供連接；形成焊接墊之后，能夠在焊接墊的基礎(chǔ)上形成重新布線層以滿足封裝的需求。
[0003]請(qǐng)參考圖1，圖1為在金屬互連線層表面形成焊接墊的結(jié)構(gòu)示意圖，在現(xiàn)有技術(shù)中，所述焊接墊通常為鋁墊20，其形成方法包括步驟:
[0004]S100:鋁薄膜沉積；其中，鋁薄膜沉積在金屬互連線層10的表面；
[0005]S200:對(duì)鋁薄膜進(jìn)行刻蝕；刻蝕形成鋁墊20 ；
[0006]S300:對(duì)形成的鋁墊20進(jìn)行清洗處理；通常需要采用含有一定氟元素的酸進(jìn)行清洗，以修復(fù)刻蝕造成的損害；
[0007]S400:進(jìn)行高溫爐管處理；主要用于對(duì)鋁墊20進(jìn)行高溫合金處理，使鋁的晶格發(fā)生改變從而形成性能更好的鋁墊20 ；
[0008]S500:進(jìn)行酸性后處理。
[0009]請(qǐng)參考圖1，由于步驟S300中的酸液含有氟元素，致使鋁墊20表面殘留有一定量的氟30，而高溫爐管處理耗時(shí)較長(zhǎng)，產(chǎn)能有限，因此，多數(shù)晶圓需要在S400這步等待。等待的時(shí)間過長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致鋁墊20表面的氟30與周圍空氣中的水汽結(jié)合，從而在鋁墊20上形成極難去除的不良晶體，該晶體會(huì)導(dǎo)致鋁墊20的性能下降。
[0010]即便在進(jìn)行高溫爐管處理工藝之后，如果鋁墊20表面還殘留有氟30，則鋁墊20依舊會(huì)形成含氟的不良晶體，腐蝕鋁墊20的表面，因此現(xiàn)有技術(shù)中增加了進(jìn)行酸性后處理，即使用去氟的酸去除殘留在鋁墊20表面的氟30，酸性后處理是通用的去除鋁表面氟的方法。請(qǐng)參考圖2，圖2為進(jìn)行酸性后處理焊接墊的結(jié)構(gòu)示意圖，進(jìn)行酸性后處理能夠去除一部分氟30，可以減少形成含氟的不良晶體，然而由于酸性會(huì)對(duì)鋁墊20造成一定的損害，形成缺陷40，同樣會(huì)造成鋁墊20性能的下降。
[0011]即便是采用酸性后處理鋁墊20去除了氟30，但是在晶圓存儲(chǔ)的晶圓盒內(nèi)依舊含有一定量的氟，也容易在鋁墊20表面造成氟殘留形成不良晶體，降低鋁墊20的性能。
[0012]有鑒于此，需要提出一種能夠提高焊接墊性能的工藝，以解決上述存在的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于提供一種提高焊接墊性能的工藝，能夠有效的去除殘留在焊接墊表面的氟，同時(shí)避免在焊接墊上形成缺陷，提高焊接墊的性能。[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種提高焊接墊性能的工藝，所述工藝包括步驟:
[0015]提供晶圓，所述晶圓表面形成有金屬互連線層；
[0016]在所述金屬互連線層上形成焊接墊；
[0017]對(duì)所述焊接墊進(jìn)行預(yù)處理，在所述焊接墊上形成預(yù)處理鈍化層；
[0018]對(duì)晶圓進(jìn)行高溫爐管處理。
[0019]進(jìn)一步的，所述預(yù)處理包括抽氣處理。
[0020]進(jìn)一步的，所述預(yù)處理為氧化預(yù)處理，采用氧氣對(duì)焊接墊的表面進(jìn)行處理。
[0021]進(jìn)一步的,所述氧氣的流量范圍是2000sccm?8000sccm。
[0022]進(jìn)一步的,所述預(yù)處理時(shí)間范圍是40s?120s。
[0023]進(jìn)一步的，所述預(yù)處理溫度范圍是250°C?300°C。
[0024]進(jìn)一步的，在金屬互連線層上形成焊接墊包括步驟:
[0025]在所述金屬互連線層的表面沉積一層焊接墊薄膜；
[0026]對(duì)焊接墊薄膜進(jìn)行刻蝕，形成焊接墊；
[0027]對(duì)形成的焊接墊進(jìn)行清洗處理。
[0028]進(jìn)一步的，所述焊接墊的材質(zhì)為鋁。
[0029]進(jìn)一步的，所述清洗處理為使用酸液對(duì)焊接墊進(jìn)行清洗。
[0030]進(jìn)一步的，所述預(yù)處理鈍化層為氧化鋁。
[0031 ] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:在形成焊接墊之后，對(duì)焊接墊進(jìn)行高溫爐管處理之前，先對(duì)焊接墊進(jìn)行預(yù)處理，形成預(yù)處理鈍化層，以保護(hù)在長(zhǎng)時(shí)間等待在高溫爐管處理前的焊接墊，并且預(yù)處理能夠去除殘留在焊接墊表面的氟，避免氟在焊接墊上形成不良晶體，造成焊接墊的性能下降，由于形成了預(yù)處理鈍化層能夠保護(hù)焊接墊，高溫爐管處理之后無需使用酸性后處理，也就避免了對(duì)焊接墊造成損害形成缺陷，進(jìn)一步提高了焊接墊的性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中在金屬互連線層表面形成焊接墊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行酸性后處理焊接墊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中提高焊接墊性能的工藝的流程圖；
[0035]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中在金屬互連線層表面形成焊接墊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中對(duì)焊接墊進(jìn)行預(yù)處理后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明的提高焊接墊性能的工藝進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0038]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0039]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0040]請(qǐng)參考圖3，在本實(shí)施例中，提出了 一種提高焊接墊性能的工藝，所述工藝包括步驟:
[0041]SlOO:提供晶圓(圖未示出)，所述晶圓表面形成有金屬互連線層100，如圖4所示；
[0042]在步驟SlOO中，所述晶圓理應(yīng)包括前段的所有器件，所述金屬互連線層100也是根據(jù)不同工藝要求包括多層，具體的可以根據(jù)不同的工藝要求來決定，在本實(shí)施例中，所述金屬互連線層100均為銅互連線層。
[0043]S200:在所述金屬互連線層100上形成焊接墊200，如圖3所示；
[0044]在步驟S200中，在金屬互連線層100上形成焊接墊200包括步驟:
[0045]S1:在所述金屬互連線層100的表面沉積一層焊接墊薄膜，在本實(shí)施例中，所述焊接墊的材質(zhì)為鋁，即沉積一層鋁薄膜；
[0046]S2:對(duì)焊接墊薄膜進(jìn)行刻蝕，形成焊接墊200，形成焊接墊200的工藝步驟還包括曝光顯影等工藝，均被本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述；
[0047]S3:對(duì)形成的焊接墊200進(jìn)行清洗處理，在此通常需要采用含有一定氟元素的酸進(jìn)行清洗，以修復(fù)刻蝕造成的損害；
[0048]然而，在步驟S3中，由于酸液中通常含有氟元素，因此氟300會(huì)殘留在焊接墊200上,如圖4所示；
[0049]S300:對(duì)所述焊接墊200進(jìn)行預(yù)處理，在所述焊接墊200上形成預(yù)處理鈍化層400 ；
[0050]在步驟S300中，所述預(yù)處理為氧化預(yù)處理(02treatment),主要采用氧氣對(duì)焊接墊200的表面進(jìn)行處理，其中，所述預(yù)處理中保護(hù)抽氣處理，主要是用來抽出反應(yīng)的多余氣體以及反應(yīng)生成的氣體，抽氣處理通常能夠和氧化預(yù)處理順序進(jìn)行，主要采用泵對(duì)反應(yīng)腔室中的氣體進(jìn)行抽除，抽氣處理能夠抽除殘留在焊接墊200表面的氟300，從而達(dá)到去氟300的作用，避免氟300的殘留形成不良晶體，造成焊接墊200的性能下降；
[0051]所述預(yù)處理所需的反應(yīng)氣體氧氣的流量范圍是2000sccm?8000sccm,例如是7000sccm,所述預(yù)處理時(shí)間范圍是40s?100s,例如是50s,所述預(yù)處理溫度范圍是250°C?300°C，例如是275°C，采用氧化預(yù)處理能夠在焊接墊200的表面形成預(yù)處理鈍化層400，所述預(yù)處理鈍化層400的材質(zhì)為較為致密的氧化鋁，能夠很好的抗擊外界環(huán)境對(duì)焊接墊200的腐蝕，這也后續(xù)工藝去除酸性后處理提供了理論依據(jù)；
[0052]S400:對(duì)晶圓進(jìn)行高溫爐管處理。
[0053]步驟S400主要用于對(duì)焊接墊200進(jìn)行高溫合金處理，使鋁的晶格發(fā)生改變從而形成性能更好的焊接墊200。
[0054]可見，本實(shí)施例中提出的氧化預(yù)處理能有效的去除殘留在焊接墊200表面的氟300，截?cái)嗪w的來源，同時(shí)，有助于焊接墊200表面形成預(yù)處理鈍化層400，較好的保護(hù)焊接墊200，從而可以提高產(chǎn)品的良率，增強(qiáng)工藝流程的可控性。
[0055]綜上，在本發(fā)明實(shí)施例提供的提高焊接墊性能的工藝中，在形成焊接墊之后，對(duì)焊接墊進(jìn)行高溫爐管處理之前，先對(duì)焊接墊進(jìn)行預(yù)處理，形成預(yù)處理鈍化層，以保護(hù)在長(zhǎng)時(shí)間等待在高溫爐管處理前的焊接墊，并且預(yù)處理能夠去除殘留在焊接墊表面的氟，避免氟在焊接墊上形成不良晶體，造成焊接墊的性能下降，由于形成了預(yù)處理鈍化層能夠保護(hù)焊接墊，高溫爐管處理之后無需使用酸性后處理，也就避免了對(duì)焊接墊造成損害形成缺陷，進(jìn)一步提高了焊接墊的性能。
[0056]使用諸如“在…下”、“在…下方”、“下”、“在…上”、“上”等等之類的空間相對(duì)術(shù)語以
易于描述，以便解釋一個(gè)薄膜相對(duì)于另一薄膜的定位。如在這里所使用的術(shù)語“具有”、“包含”、“包括”、“包括”等等是開放性術(shù)語，其指示特征的存在，但不排除附加特征。
[0057]上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對(duì)本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動(dòng)，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種提高焊接墊性能的工藝，所述工藝包括步驟: 提供晶圓，所述晶圓表面形成有金屬互連線層； 在所述金屬互連線層上形成焊接墊； 對(duì)所述焊接墊進(jìn)行預(yù)處理，在所述焊接墊上形成預(yù)處理鈍化層； 對(duì)晶圓進(jìn)行高溫爐管處理。
2.如權(quán)利要求1所述的提高焊接墊性能的工藝，其特征在于，所述預(yù)處理包括抽氣處理。
3.如權(quán)利要求2所述的提高焊接墊性能的工藝，其特征在于，所述預(yù)處理為氧化預(yù)處理，采用氧氣對(duì)焊接墊的表面進(jìn)行處理。
4.如權(quán)利要求3所述的提高焊接墊性能的工藝，其特征在于，所述氧氣的流量范圍是2000sccm ?8000sccm。
5.如權(quán)利要求3所述的提高焊接墊性能的工藝，其特征在于，所述預(yù)處理時(shí)間范圍是40s ?120so
6.如權(quán)利要求3所述的提高焊接墊性能的工藝，其特征在于，所述預(yù)處理溫度范圍是250。。?300。。。
7.如權(quán)利要求3所述的提高焊接墊性能的工藝，其特征在于，在金屬互連線層上形成焊接墊包括步驟: 在所述金屬互連線層的表面沉積一層焊接墊薄膜； 對(duì)焊接墊薄膜進(jìn)行刻蝕，形成焊接墊； 對(duì)形成的焊接墊進(jìn)行清洗處理。
8.如權(quán)利要求7所述的提高焊接墊性能的工藝，其特征在于，所述焊接墊的材質(zhì)為鋁。
9.如權(quán)利要求7所述的提高焊接墊性能的工藝，其特征在于，所述清洗處理為使用酸液對(duì)焊接墊進(jìn)行清洗。
10.如權(quán)利要求8所述的提高焊接墊性能的工藝，其特征在于，所述預(yù)處理鈍化層為氧化銀。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK103928360SQ201410145731
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】劉天建, 占瓊 申請(qǐng)人:武漢新芯集成電路制造有限公司