铝衬垫的刻蚀方法与流程

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种铝衬垫的刻蚀方法。

背景技术：

半导体集成电路集成于同一晶圆(wafer)上，晶圆通常是硅衬底的晶圆，晶圆上的集成电路通过金属层引出，并在最顶层金属层上形成衬垫(pad)，通过衬垫和外部电路连接。

现有工艺中，pad通常是通过对金属铝(al)进行光刻刻蚀形成，对于传输率(transmissionrate)>30％且al厚>25k埃米的pad刻蚀工艺，需要采用较厚的光刻胶，由于光刻胶较厚，刻蚀时间长，刻蚀后形成的聚合物(polymer)较多，即使后续经过干法去胶(strip)和湿法strip也很难有效的把polymer去除干净，进而影响出货或产品出货后久置未封装制品会产生金属腐蚀(corrosion)，产生金属腐蚀的原因是polymer中含f离子，与水形成hf，可导致alcorrosion，alcorrosion的原理用公式表示为：

2al+12hf＝＝2h3[alf6]+3h2。

如图1a所述，是现有铝衬垫的刻蚀方法形成的铝衬垫的俯视面照片；可以看出，在铝衬垫101的表面形成有如虚线圈102区域所示的polymer。

如图1b所述，是现有铝衬垫的刻蚀方法形成的铝衬垫的侧面照片；可以看出，在铝衬垫101的侧面形成有如虚线圈103区域所示的polymer。

由上可以看出，现有产品中，transmissionrate较大且厚铝的产品在pad刻蚀后经常发生polymer残留，这种polymer多集中在pad刻蚀位置的边缘。单纯的增加干法去胶时间或湿法的清洗的时间也很难去除干净。残留的polymer中的f离子可与空气中的水汽结合形成hf，进而增加al腐蚀的风险。此外，表面具有polymer的wafer无法满足外观出货检查要求，若无法去除polymer，必然导致wafer废弃。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种铝衬垫的刻蚀方法，有效去除聚合物的残留，避免由于聚合物残留而引起的出货问题以及降低出货后聚合物的存在引出的铝腐蚀问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的铝衬垫的刻蚀方法包括如下步骤：

步骤一、在晶圆最顶层(top)的铝层表面生长钝化层。

步骤二、采用光刻工艺形成光刻胶图形定义出铝衬垫的形成区域，进行所述钝化层和所述铝层的刻蚀形成所述铝衬垫；在形成所述铝衬垫的过程中会形成聚合物残留。

步骤三、去除所述光刻胶图形。

步骤四、进行去除聚合物残留的后处理，所述后处理包括如下分步骤：

步骤41、采用含cf4的干法去胶工艺进行处理。

步骤42、采用湿法清洗的方法进行处理。

进一步的改进是，步骤一所述晶圆为硅衬底晶圆。

进一步的改进是，在所述晶圆表面上已经形成有集成电路。

进一步的改进是，所述铝层的厚度为25k埃米以上。

进一步的改进是，所述铝衬垫的传输率为大于30％。

进一步的改进是，步骤41的工艺主体包括：

第一步、采用如下工艺参数进行处理：时间25秒，温度250℃，压力0.6托，射频功率为1200瓦，氧气流量为500sccm，cf4流量为0sccm。

第二步、采用如下工艺参数进行处理：时间30秒，温度250℃，压力0.6托，射频功率为1200瓦，氧气流量为496sccm，cf4流量为4sccm。

进一步的改进是，步骤42的湿法清洗采用有机药液进行清洗。

本发明通过在去除光刻胶图形之后进一步增加了包括步骤41的采用含cf4的干法刻蚀工艺的后处理以及步骤42的湿法清洗，能有效去除聚合物的残留，避免由于聚合物残留而引起的出货问题以及降低出货后聚合物的存在引出的铝腐蚀问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1a是现有铝衬垫的刻蚀方法形成的铝衬垫的俯视面照片；

图1b是现有铝衬垫的刻蚀方法形成的铝衬垫的侧面照片；

图2是本发明实施例方法流程图；

图3a是本发明实施例铝衬垫的刻蚀方法形成的铝衬垫的俯视面照片；

图3b是本发明实施例铝衬垫的刻蚀方法形成的铝衬垫的侧面照片。

具体实施方式

如图2所示，是本发明实施例方法流程图；本发明实施例铝衬垫的刻蚀方法包括如下步骤：

步骤一、在晶圆上形成有最顶层的铝层；在最顶层的铝层表面生长钝化层；

本发明实施例方法中，步骤一所述晶圆为硅衬底晶圆。在所述晶圆表面上已经形成有集成电路。

步骤二、采用光刻工艺形成光刻胶图形定义出铝衬垫的形成区域，进行所述钝化层和所述铝层的刻蚀形成所述铝衬垫。在形成所述铝衬垫的过程中会形成聚合物残留；而且部分产品在刻蚀过程中形成的残留聚合物较多。较佳为，所述铝层的厚度为25k纳米以上。所述铝衬垫的传输率为大于30％。

步骤三、去除所述光刻胶图形。即在步骤二的刻蚀完成后，进行表面光刻胶去除工艺。

步骤四、进行去除聚合物残留的后处理，所述后处理包括如下分步骤：

步骤41、采用含cf4的干法去胶工艺进行处理。

本发明实施例方法中，步骤41的工艺主体包括：

第一步、采用如下工艺参数进行处理：时间25秒，温度250℃，压力0.6托，射频功率为1200瓦，氧气流量为500sccm，cf4流量为0sccm。

第二步、采用如下工艺参数进行处理：时间30秒，温度250℃，压力0.6托，射频功率为1200瓦，氧气流量为496sccm，cf4流量为4sccm。

步骤42、采用湿法清洗的方法进行处理。本实施例方法中，湿法清洗采用有机药液进行清洗。

本发明实施例方法通过在去除光刻胶图形之后进一步增加了包括步骤41的采用含cf4的干法刻蚀工艺的后处理以及步骤42的湿法清洗，能有效去除聚合物的残留，避免由于聚合物残留而引起的出货问题以及降低出货后聚合物的存在引出的铝腐蚀问题。

如图3a所示，是本发明实施例铝衬垫的刻蚀方法形成的铝衬垫的俯视面照片；对比图1a所示可知，采用本发明实施例方法后消除了在铝衬垫表面的polymer。

如图3b所示，是本发明实施例铝衬垫的刻蚀方法形成的铝衬垫的侧面照片。对比图1b所示可知，采用本发明实施例方法后消除了在铝衬垫侧面的polymer。

所以，本发明实施例方法能够避免由于polymer残留而因此的出货问题，从而能避免由于不能出货而产生的产品报废的问题，从而能大大提高产品的良率。同时，还能避免现有技术中在具有polymer依然出货的条件下所产生的al腐蚀的问题，这也能大大提高产品良率。由于在半导体集成电路领域，产品良率的提高意味着生产成本的降低以及效益的增加，所以本发明实施例方法虽然简单，但是取得的效果是显著的。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。