减少芯片焊盘区晶格缺陷形成的方法及相应焊盘形成方法

摘要

本发明揭露了一种减少芯片焊盘区晶格缺陷形成的方法及相应焊盘形成方法，其利用氩气等离子溅射去除导电层构图过程中于该导电层表面形成的一含氟薄层，从而避免了该含氟薄层中氟离子的逸出所致的晶格缺陷的形成，提高了焊盘的导电性与可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种芯片焊盘(PAD)的形成方法，特别是涉及一种芯片焊盘刻蚀过程中减少焊盘区晶格缺陷形成的方法。

背景技术

在芯片制程中，往往需要将各个膜层中形成的构件连接在一起以构成一个完整的半导体器件，或需要将半导体器件与其他电子元件连接起来以构成所需的电子电路模块；要完成这些连接就需要形成许多的焊盘(PAD)，可以说焊盘是芯片制程中重要的连接构件。为此，焊盘在导电性与可靠性上具有较高的要求。故往往采用铝或铝合金来构建其导电层。

然而，现有的焊盘形成工艺中，由于使用了含氟的刻蚀气体来实现焊盘导电层的构图，故逸出的氟离子会与导电层的铝反应而导致焊盘区晶格缺陷的出现，而晶格缺陷会对焊盘的导电性和可靠性造成负面影响。为此，防止与去除焊盘区的晶格缺陷显得尤为重要。

现有技术往往采用时间控制的方式来防止晶格缺陷的出现，然而这种控制时间的方法并不可靠；故现有技术中更多的是于晶格缺陷出现后利用有机溶剂清洁和等离子溅射等方式将其去除。如此，都没有有效的防止晶格缺陷的出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少芯片焊盘区晶格缺陷形成的方法，以于焊盘形成过程中有效的防止晶格缺陷的出现，提高焊盘的导电性与可靠性。

本发明的另一目的在于提供一种芯片焊盘的形成方法，以有效的防止晶格缺陷的出现，提高焊盘的导电性与可靠性。

为此，本发明提供一种减少芯片焊盘区晶格缺陷形成的方法，其利用氩气等离子溅射去除焊盘导电层构图过程中于该导电层表面形成的一含氟薄层。

进一步的，上述氩气等离子溅射的工艺参数如下：

压力：98mT；

上极板功率：300W；

下极板功率：100W；

气体比率：氩气300sccm，氧气20sccm，

其中mT为毫托，sccm为标准毫升/分。

进一步的，上述氩气等离子溅射过程中利用15托的氦气实现芯片温度的控制。

进一步的，上述导电层为铝层或者铝合金层。

本发明另提供一种芯片焊盘的形成方法，其包括：于一芯片衬底上淀积导电层；于上述导电层上涂覆光刻胶；对光刻胶进行曝光显影以定义该芯片焊盘图形；在经曝光显影的光刻胶保护下，等离子刻蚀上述导电层，而完成导电层的构图；利用氩气等离子溅射去除上述导电层构图过程中于该导电层表面形成的一含氟薄层；去除光刻胶；于上述导电层上形成保护层。

进一步的，上述氩气等离子溅射的工艺参数如下：

压力：98mT；

上极板功率：300W；

下极板功率：100W；

气体比率：氩气300sccm，氧气20sccm，其中sccm为标准毫升/分。

进一步的，上述氩气等离子溅射过程中利用15托的氦气实现芯片温度的控制。

进一步的，上述导电层为铝层或者铝合金层。

综上所述，本发明利用氩气等离子溅射去除上述导电层构图过程中于该导电层表面形成的一含氟薄层，从而避免了该含氟薄层中氟离子的逸出所致的晶格缺陷的形成，提高焊盘的导电性与可靠性。

附图说明

图1为本发明一实施例所提供的芯片焊盘的形成方法的流程示意图；

图2为未加入氩气等离子溅射步骤所得的焊盘区成分分析图；

图3为加入氩气等离子溅射步骤后所得的焊盘区成分分析图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

请参考图1，其为本发明一实施例所提供的芯片焊盘的形成方法的流程示意图。如图所示，该方法于焊盘形成工艺中增加了氩气溅射步骤来去除导电层构图过程中于该导电层表面形成的含氟薄层，来避免该含氟薄层中氟离子的逸出所致的晶格缺陷的形成。其具体包括如下步骤：

S1：于芯片衬底上淀积导电层，

其中该导电层通常为铝层或铝合金层；

S2：于导电层上涂覆光刻胶；

S3：对光刻胶进行曝光显影以定义芯片焊盘图形；

S4：在经曝光显影的光刻胶保护下，等离子刻蚀导电层，而完成导电层的构图；

S5：利用氩气等离子溅射去除导电层构图过程中于该导电层表面形成的一含氟薄层；

S6：去除光刻胶；

S7：于导电层上形成保护层。

其中步骤S5的工艺参数如下：

98mT/300H/100L/300Ar/20O2/15THe，

其中98mT表示气体反应室内的压力为98mT(毫托)；300H表示上极板的功率为300W；100L表示下极板的功率为100W；300Ar表示等离子刻蚀气体包含300sccm(标准毫升/分)的氩气；20O2表示等离子刻蚀气体包含20sccm(标准毫升/分)的氧气；15T He表示利用15托的氦气实现刻蚀过程中芯片温度的控制。

而步骤S4中导电层的构图过程的工艺参数如下：

98mT/300H/100L/300Ar/20O2/15T He

140mT/1700H/500L/300Ar/25SF6/40CF4/25CHF3/15T He

80mT/1600H/800L/150Ar/15C4F8/15O2/15THe

180mT/600H/400L/500Ar/8O2/10CF4/20CHF3/15T He

180mT/600H/300L/400Ar/3O2/9CHF3/90N2/27CF4/15T He

由于其为已知技术，在此不再加以解释，通过该参数可以看到，等离子刻蚀实现对导电层的构图过程中，所使用的刻蚀气体包括含氟气体，因此会在刻蚀过程中形成含氟物质，堆积于铝表面形成一含氟薄层，其是导致后期晶格缺陷出现的主要原因。为此，本发明利用氩气等离子溅射将其去除，以防止晶格缺陷的出现。

利用刻后检视(After Etch Inspection，AEI)技术对焊盘区进行检测与分析，可以得到焊盘区成分分析图。如图2与图3所示，其分别为未加入氩气等离子溅射步骤与加入该步骤后所得的焊盘区成分分析图。由图可以看出，在加入氩气等离子溅射去除含氟薄层的步骤后，焊盘区的成分图中没有明显的氟峰，可见，含氟物质基本被清除，避免了后期晶格缺陷的形成。

以上仅为举例，并非用以限定本发明，本发明所保护的范围当以权利要求书为准。