[发明专利]半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体器件的制造方法。

背景技术

在半导体制造工艺中，在完成前段的半导体器件的制造和后段的金属互连线的制造工艺后，需要在顶层金属互连线上形成焊垫；在封装工艺中，将外引线直接焊接在该焊垫上，或者在该焊垫上形成焊料凸块。铝金属具有较低的电阻率、易刻蚀以及与介质材料、金属材料具有较好的粘结特性等优点，常用来制造焊垫。由于铝工艺简单，成本较低，在65nm甚至更小的技术节点的工艺中，也常常用铝金属制造焊垫。

图1至图6为现有一种铝焊垫制造工艺的各步骤相应的结构的剖面示意图。

如图1所示，提供半导体结构10，所述半导体结构10中具有半导体器件和金属互连线(未示出)。在所述半导体结构10上具有介质层12和顶层金属互连线11。所述顶层金属互连线11可以是铝或铜。

如图2所示，在所述介质层12和顶层金属层11上形成绝缘层14。通过光刻和刻蚀工艺在所述绝缘层14中形成第一开口16，所述第一开口16的底部露出所述顶层金属互连线11。

如图3所示，在所述第一开口16和绝缘层14上沉积铝金属层18。

如图4所示，在所述铝金属层18上形成光刻胶层，并图形化所述光刻胶层形成焊垫图案19a。

如图5所示，刻蚀未被所述焊垫图案19a覆盖的铝金属层18，形成焊垫18a。接着，去除所述焊垫图案19a。

如图6所示，在所述绝缘层14和焊垫18a上形成钝化层20，并在所述钝化层20中形成第二开口17，所述第二开口17底部露出所述焊垫18a的表面。所述钝化层20用于保护所述焊垫18a。

在所述的制造工艺中，第二开口17一般用等离子体干法刻蚀所述钝化层20的工艺形成，刻蚀气体为含氟的气体；在刻蚀过程中会产生如图7所示的聚合物21，该聚合物21附着在所述第二开口17的侧壁；在后续的封装块工艺中，需要在所述第二开口17底部的焊垫18a上形成外引线或焊料凸块，所述的聚合物21会影响后续的封装工艺，使得焊料凸块或外引线与所述焊垫18a的粘附性变差；进而影响形成的封装块的稳定性。

在专利号为5785236的美国专利中，还可以发现更多与上述技术方案相关的信息。

发明内容

本发明提供一种半导体器件的制造方法，本发明可去除在刻蚀钝化层的工艺中产生的聚合物。

本发明提供的一种半导体器件的制造方法，包括：

提供半导体结构，在所述半导体结构上具有铝焊垫，在所述半导体结构和铝焊垫上具有钝化层；

在所述钝化层上形成光刻胶层，并图形化所述光刻胶层，形成开口图案；

刻蚀所述开口图案底部的钝化层，在所述钝化层中形成开口；

去除所述光刻胶层；

用含有硫酸和双氧水的水溶液清洗所述开口底部和侧壁；

用含有氢氟酸和氨水的水溶液清洗所述开口底部和侧壁。

可选的，用含有硫酸和双氧水的水溶液清洗的工艺中清洗的方法为浸泡或喷淋；用含有氢氟酸和氨水的水溶液清洗的工艺中清洗的方法为浸泡或喷淋。

可选的，所述用含有硫酸和双氧水的溶液清洗的时间为10至60s。

可选的，所述用含有氢氟酸和氨水的溶液清洗的时间为60至180s。

可选的，所述含有硫酸和双氧水的水溶液中还包含有氢氟酸。

可选的，所述含有硫酸和双氧水的水溶液中硫酸的浓度为1％至5％，双氧水的浓度为3至10％。

可选的，所述含有硫酸和双氧水的水溶液中硫酸的浓度为3％，双氧水的浓度为7％。

可选的，所述含有氢氟酸和氨水的水溶液中氢氟酸的浓度为3至7％，氨水的浓度小于2％。

可选的，所述含有氢氟酸和氨水的水溶液中氢氟酸的浓度为5％，氨水的浓度为1％。

可选的，所述用含有氢氟酸和氨水的水溶液清洗所述开口底部和侧壁的步骤分为多次进行，且随着清洗次数的增加，氢氟酸和氨水的浓度依次减小。

可选的，该方法进一步包括：用去离子水清洗所述开口的侧壁和底部。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

用含有氢氟酸和氨水的水溶液以及用含有硫酸和双氧水的水溶液相结合的清洗工艺可去除所述开口侧壁和底部的聚合物；增强后续外引线或焊料凸块与所述开口侧壁结合力度，增强外引线或焊料凸块与所述焊垫的结合力度；提高器件的稳定性。

在本发明的清洗工艺中，也不会损伤铝焊垫的表面。

附图说明

图1至图6为现有一种铝焊垫的制造工艺各步骤相应的结构的剖面示意图；