钝化层500形成一个图10所示的开口 501，该开口501对应于多个通孔202’所在区域。刻蚀钝化层500后形成一个开口，在步骤S21中形成的通孔202’为多个且相互隔离，因此，利用一个开口对应所有通孔202’所对应的区域即将通孔202’之间的钝化层500也刻蚀去除，如图10所示，导电部202之间的低介电常数材料上方的钝化层也被刻蚀去除。该刻蚀方法采用常规的化学湿法刻蚀或化学干法刻蚀均可，比如采用磷酸溶液刻蚀氮化硅材质的钝化层，或者采用氟碳化合物作为刻蚀气体干法刻蚀氮氧化硅材质的钝化层500。
[0061]上述步骤S24的刻蚀过程所形成的开口优选为圆形开口，进而在进行步骤S25之后形成的过孔200为轴线垂直于顶层金属层100的圆柱形。
[0062]接着执行步骤S25，以图10所示的导电部202和钝化层500为掩膜刻蚀低介电常数材料层101，形成图11所示的过孔200的凹槽201。在上述步骤S25的刻蚀过程中，采用对低介电常数材料层101的刻蚀速率远大于对导电部202和钝化层500的刻蚀速率的刻蚀剂对低介电常数材料层101进行刻蚀，比如，当低介电常数材料层101的材质为氧化硅、钝化层500的材质为氮化硅、导电部202的材质为铜时，采用以6:1?100:1的HF水溶液刻蚀低介电常数材料层101，而HF水溶液对钝化层以及铜几乎没有腐蚀，因此能够实现以导电部和钝化层为掩膜刻蚀低介电常数材料层101形成凹槽201。
[0063]如上所描述的掩模板的多个开口之间的连接部分可以相互交叉，在步骤S24中刻蚀形成的开口可以为圆形开口，为了进一步优化后续所形成的卡接部300与过孔200之间的卡接效果，优选上述掩模板的开口为四个，且对应于上述圆形开口的各四分之一部分，同时所形成的凹槽201为两个，进一步地将该凹槽201设计为以圆形开口对应的过孔200的中轴线为交叉中心呈十字交叉。
[0064]形成图11所示的过孔200之后，执行步骤S3，在图11所示的过孔200上设置金属材料，形成图13所示的焊盘结构的设置在凹槽201中的卡接部300和设置在过孔200上的焊盘主体结构400。本申请优选上述过程包括:
[0065]在图11所示的钝化层500上、过孔200上和凹槽201中沉积金属材料，形成图12所示的位于凹槽201中卡接部300 ;然后对图12所示的金属材料进行刻蚀，形成图13所示的位于过孔200以上的金属材料形成焊盘结构的焊盘主体结构400。
[0066]上述过程中，金属材料优选金属铝，金属材料的沉积同样采用本领域常用的化学气相沉积或物理气相沉积实施；对金属材料的刻蚀采用本领域常用的湿法金属刻蚀液比如磷酸、硝酸、醋酸等溶液或者采用本领域常用的干法刻蚀，比如Cl2等离子体化后产生的Cl自由基刻蚀。
[0067]上述金属材料刻蚀后，位于钝化层500中的焊盘主体结构400在平行于顶层金属层100的平面内的截面面积为S1 ;位于钝化层500以上的焊盘主体结构400在平行于顶层金属层100的平面内的截面面积为S2,且S2 > Si。
[0068]从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
[0069]I)、焊盘结构将卡接部设置在过孔中，从而将原来的焊盘主体结构与过孔之间的平面接触改为卡接，一方面增加了过孔与焊盘主体结构之间的接触面积；另一方面将平面接触变为卡接，在焊盘主体结构剥离过程中产生阻力进而阻止了焊盘主体结构的剥离；
[0070]2)、本申请的制作方法的制作流程简单，易于实现，从而有利于在实际工艺中的应用。
[0071]以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种焊盘结构，所述焊盘结构设置在金属互连结构的顶层金属层上，其特征在于，所述焊盘结构包括: 过孔，设置在所述顶层金属层上； 卡接部，设置在所述过孔内，具有相互交叉的第一卡接部和第二卡接部； 焊盘主体结构，与所述卡接部一体设置。2.根据权利要求1所述的焊盘结构，其特征在于，所述过孔的形状为轴线垂直于所述顶层金属层的圆柱。3.根据权利要求2所述的焊盘结构，其特征在于，所述第一卡接部和所述第二卡接部以所述过孔的中轴线为交叉中心呈十字交叉。4.根据权利要求1所述的焊盘结构，其特征在于，所述第一卡接部和第二卡接部的厚度等于所述过孔的厚度。5.根据权利要求2所述的焊盘结构，其特征在于，所述焊盘主体结构包括: 第一主体结构，设置在所述卡接部上，所述第一主体结构在平行于所述顶层金属层的平面内的截面面积为S1 ； 第二主体结构，设置在所述第一主体结构的远离所述卡接部的表面上，所述第二主体结构在平行于所述顶层金属层的平面内的截面面积为S2，且S2 > Si。6.根据权利要求5所述的焊盘结构，其特征在于，所述过孔在平行于所述顶层金属层的平面内的截面面积为S3，所述S3和S1的关系为S3 = S1O7.根据权利要求1所述的焊盘结构，其特征在于，形成所述过孔的材料为铜，形成所述卡接部和所述焊盘主体结构的材料为铝。8.一种焊盘结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括: 步骤SI，在金属互连结构的顶层金属层上设置低介电常数材料层； 步骤S2，在所述低介电常数材料层中设置具有相互交叉的至少两个凹槽的过孔；以及步骤S3，在所述过孔上设置金属材料，形成设置在凹槽中的卡接部和设置在所述过孔上的焊盘主体结构。9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述过孔的形状为轴线垂直于所述顶层金属层的圆柱。10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述凹槽为两个且以所述过孔的中轴线为交叉中心呈十字交叉。11.根据权利要求8至10中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S2包括: 步骤S21，刻蚀所述低介电常数材料层，形成相互独立的多个通孔； 步骤S22，在所述通孔中设置所述过孔的导电部； 步骤S23，在具有所述导电部的低介电常数材料层上设置钝化层； 步骤S24，刻蚀所述钝化层形成一个开口，所述开口对应于所述多个通孔所在区域；以及 步骤S25，以所述导电部和所述钝化层为掩膜刻蚀所述低介电常数材料层，形成所述过孔的凹槽。12.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S3包括: 在刻蚀后的所述钝化层上、所述过孔上和所述凹槽中沉积金属材料，沉积于所述凹槽中的所述金属材料形成所述焊盘结构的卡接部； 对所述金属材料进行刻蚀，位于所述过孔以上的所述金属材料形成所述焊盘结构的焊盘主体结构。13.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述钝化层中的所述焊盘主体结构在平行于所述顶层金属层的平面内的截面面积为S1;所述钝化层以上的所述焊盘主体结构在平行于所述顶层金属层的平面内的截面面积为S2，且S2 > Si。14.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述金属材料为铝，形成所述导电部的材料为铜。
【专利摘要】本申请提供了一种焊盘结构及其制作方法。该焊盘结构设置在金属互连结构的顶层金属层上，该焊盘结构包括：过孔，设置在顶层金属层上；卡接部，设置在过孔内，具有相互交叉的第一卡接部和第二卡接部；焊盘主体结构，与卡接部一体设置。将卡接部设置在过孔中，从而将原来的焊盘主体结构与过孔之间的平面接触改为卡接，一方面增加了过孔与焊盘主体结构之间的接触面积；另一方面将平面接触变为卡接，在焊盘主体结构剥离过程中产生阻力进而阻止了焊盘主体结构的剥离。
【IPC分类】H01L23/488, H01L21/60
【公开号】CN105097741
【申请号】CN201410186980
【发明人】张贺丰, 郎梦
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月5日