一种铝衬垫的制造方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种铝衬垫的制造方法

背景技术：

铝衬垫是半导体晶圆与外界的连接界面，半导体晶圆可以通过铝衬垫与外界形成金属连接。铝衬垫的制造流程中，通常需要对铝衬垫表面的覆盖层进行干法刻蚀，在此道干刻工艺中，因为有用到含氟的聚合物，所以会产生含氟的残留物。

在后续的工艺中，半导体晶圆需要被放置塑料材料上，伴随着自然降解，圆晶表面残留的氟离子会逐渐释放出来，随着使用时间的增加，释放出来的负离子会越来越多，而代工厂或测试厂的环境中，往往是含有水汽，一般代工厂或测试厂的环境相对湿度在40％-50％，氟离子会与环境中的水气发生化学反应，生成氟化氢，从而导致铝衬垫分表面同时生成氟化铝以及氢氧化铝。

氟化铝以及氢氧化铝均为铝衬垫晶体缺陷，晶体缺陷将会影响铝衬垫的物理性能和后续的测试及封装的连线。

在无法改变或改善塑料放置环境和代工厂或测试厂的水汽环境的条件下，现有的技术中，使用大量去离子水冲洗晶圆的方法进行清洗，但是这种方法只能降低表面氟离子的浓度，很难将氟离子完全清除，而且反复冲洗还大量了水资源。因此，有必要通过工艺上的改进来去除氟元素的残留物。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种铝衬垫的制造方法。

具体技术方案如下：

一种铝衬垫的制造方法，应用于半导体制造领域，包括以下步骤：

步骤s1：采用物理气相沉积法淀积得到铝衬垫；

步骤s2：对所述铝衬垫进行刻蚀；

步骤s3：采用化学气相沉积法淀积一层覆盖层；

步骤s4：通过干法刻蚀工艺对所述覆盖层进行刻蚀；

步骤s5：采用湿法清洗所述覆盖层；

步骤s6：采用等离子体溅射轰击所述铝衬垫的表面以去除氟原子；

步骤s7：采用氧气作为气源对所述铝衬垫进行退火处理以在所述铝衬垫表面形成氧化铝薄膜。

优选的，在所述步骤s6前，还包括预处理步骤：

步骤a1：将所述铝衬垫置于惰性气体环境中进行加热处理；

步骤a2：对所述铝衬垫进行退火处理。

优选的，所述步骤a1中，进行加热处理的加热温度为150摄氏度至400摄氏度。

优选的，所述步骤a1中，所述惰性气体环境为氩气环境。

优选的，所述步骤a1中，进行加热预处理的时间是15秒。

优选的，所述步骤a2中，进行退火处理的气源为氩气或氦气。

优选的，所述步骤a2中，进行退火处理的时间为10秒至100秒。

优选的，所述步骤s6中，所述等离子体的溅射功率为100w至1000w，所述等离子体的溅射时间为10秒至500秒。

优选的，等离子体为氩离子为惰性气体的等离子体。

优选的，所述步骤s7中，进行退火处理的时间为10秒至100秒。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

采用上述等离子轰击的技术方案可大幅度的降低铝衬垫在刻蚀过程中在铝衬垫表面残留的氟浓度，有效抑制铝衬垫表面晶体缺陷的产生，扩大的测试封装的时间窗口，提高了封装的良率。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种铝衬垫的制造方法实施例的流程图。

图2为本发明实施例中预处理的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明一种较佳的实施例中，根据图1所示，一种铝衬垫的制造方法，应用于半导体制造领域，包括以下步骤：

步骤s1：采用物理气相沉积法淀积得到铝衬垫；

步骤s2：对铝衬垫进行刻蚀；

步骤s3：采用化学气相沉积法淀积一层覆盖层；

步骤s4：通过干法刻蚀工艺对覆盖层进行刻蚀；

步骤s5：采用湿法清洗覆盖层；

步骤s6：采用等离子体溅射轰击铝衬垫的表面以去除氟原子；

步骤s7：采用氧气作为气源对铝衬垫进行退火处理以在铝衬垫表面形成氧化铝薄膜。

具体地，本实施例中，步骤s1中至步骤s5中，使用物理气相沉积的方法，淀积主要由铝薄膜构成的铝衬垫，在对铝衬垫进行刻蚀前，在铝衬垫还沉积扩散阻挡层黏附层和抗反射层，其中包括钛化合物薄膜，。之后，再使用化学气相沉积淀积一层覆盖层，覆盖层可以为氧化硅和/或氮化硅。再通过干刻工艺，打开铝衬垫，上述干刻工艺中产生含氟残留。

步骤s6中，采用物理轰击的方法，使得等离子体不断轰击铝衬垫的表面，使铝衬垫薄膜表面被轰击去一层，彻底去除残留的氟原子能够彻底去除氟原子。

步骤s7中，采用氧气进行原位退火处理，使得铝衬垫在原位生长一层致密的氧化铝薄膜将铝衬垫保护起来。也可采用非原位处理的方式，但需要在较短的时间内进行处理，防止在工厂环境长时间等待再有水气附着，影响了铝衬垫的残留物去除效果。

本发明一种较佳的实施例中，根据图1所示，在步骤s6前，还包括预处理步骤：

步骤a1：将铝衬垫置于惰性气体环境中进行加热处理；

步骤a2：对铝衬垫进行退火处理。

具体的，本实施例中，预处理步骤用于去除铝衬垫的表面仍然存留的水气，同时将在完成上一道步骤到此步骤的等待时间中受工厂环境影响在铝衬垫表面上存有的水气去除。

本发明一种较佳的实施例中，步骤a1中，进行加热处理的加热温度为150摄氏度至400摄氏度。

具体地，本实施例中，采用150摄氏度至400摄氏度的温度可以快速的将铝衬垫表面的水气去除。

本发明一种较佳的实施例中，步骤a1中，惰性气体环境为氩气环境。

具体地，本实施例中，采用与铝不反应的氩气作为环境气体可以防止上述工艺带入其他杂质。

本发明一种较佳的实施例中，步骤a1中，进行加热预处理的时间是15秒。

具体地，本实施例中，由于采用了较为高的温度，15秒即可完成才对铝衬垫的预处理。

本发明一种较佳的实施例中，步骤a2中，进行退火处理的气源为氩气或氦气。

具体地，本实施例中，采用与铝不反应的氩气和氦气作为环境气体可以防止上述工艺带入其他杂质，氩气和氦气较传统的空气更有利于退火工艺的进行。

本发明一种较佳的实施例中，步骤a2中，进行退火处理的时间为10秒至100秒。

具体地，本实施例中，由于采用了较为高的温度进行预处理需要一段时间等待铝衬垫退火降温完成。

本发明一种较佳的实施例中，步骤s6中，等离子体的溅射功率为100w至1000w，等离子体的溅射时间为10秒至500秒。

具体地，本实施例中，采用上述的功率将等离子体进行加速轰击可以以一个较为均衡的速度对铝衬底进行轰击，过大溅射功率会导致铝衬底被破坏，过小的溅射功率会导致无法有效去除表面铝衬底的残留物。

具体地，本实施例中，根据等离子体类型和溅射功率确定需要溅射的时间，在10秒至500秒即可完成。

本发明一种较佳的实施例中，等离子体为氩离子为惰性气体的等离子体。

本发明一种较佳的实施例中，步骤s7中，进行退火处理的时间为10秒至100秒。

本发明一种较佳的实施例中，惰性气体的等离子体为氩离子，氩离子的溅射功率为500w，溅射时间为50秒。采用上述的步骤可以使得，铝衬垫的表面负离子被完全去除。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。