[发明专利]一种半导体芯片及其压焊块金属层增厚制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片制作工艺技术领域，尤其涉及一种半导体芯片及其压焊块(Pad)金属层增厚制作方法。

背景技术

在半导体芯片制作工艺中，尤其是在集成有互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)器件的芯片制作工艺中，为了降低芯片的制作成本，使用铜线代替金线对芯片进行封装，但是由于铜线的硬度较高、易氧化等缺点，在压焊块区域进行封装打线时，很容易将压焊块损坏，因此，需要增加压焊块区域金属层的厚度。对于具有金属熔丝(Fuse)的CMOS芯片，在必要时，需要加电压将金属熔丝烧断，来调整芯片中电路的结构。因此需要在钝化层上刻出窗口，露出金属熔丝，以确保金属熔丝在通电烧调时，生成物能挥发出去或者流出去。

在压焊块金属层增厚的制作工艺中，很容易将金属熔丝损伤或者刻蚀掉，造成芯片功能的改变或破坏。

为了在压焊块金属层增厚的同时不损伤金属熔丝，现有技术中压焊块金属层增厚制作方法主要包括以下步骤：

参见图1，在硅衬底1上生长第一金属层2，一般为铝(Al)层。

参见图2，采用光刻及刻蚀工艺在所述第一金属层2上刻蚀出包括金属熔丝22和压焊块21的金属走线。

参见图3，在具有压焊块21和金属熔丝22的芯片上生长一层介质层3，该介质层3通常为二氧化硅(SiO₂)层。

参见图4，采用光刻、刻蚀工艺在所述介质层3上仅刻蚀出压焊块区域窗口23，该区域为用于铜线打线的区域。

参见图5，在具有压焊块区域窗口23的芯片上制作第二金属层4。

参见图6，对所述第二金属层4进行刻蚀，获得覆盖于压焊块区域上的金属层41，非压焊块区域的金属层均被刻蚀掉，此时，压焊块区域上的部分第一金属层和第二金属层为增厚的压焊块金属层。

参见图7，在芯片上生长一层钝化层5，该钝化层5为氮化硅。

参见图8，对钝化层5进行刻蚀，露出压焊块区域金属层41，然后对介质层3进行刻蚀，露出金属熔丝区域窗口中的金属熔丝22。

上述压焊块金属层增厚制作方法中，进行了一次介质层和一次钝化层的生长，在刻蚀金属熔丝区域窗口时，需要先后刻蚀钝化层和介质层，钝化层和介质层是由两种不同材料溅射而成，刻蚀完钝化层之后，需要更改刻蚀参数来刻蚀介质层，而且刻蚀时间长。所以，压焊块金属层增厚制作工艺流程较复杂，而且成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种具有金属熔丝的半导体芯片及其压焊块金属层增厚制作方法，用以简化芯片压焊块金属层增厚制作工艺流程，降低芯片的制作成本。

本发明实施例提供的一种压焊块金属层增厚制作方法包括：

在硅衬底上生长第一金属层；

对所述第一金属层进行光刻及刻蚀，获得包括金属熔丝和压焊块的金属走线；

在所述金属走线上生长钝化层；

对所述钝化层进行第一次光刻及刻蚀，获得露出压焊块区域的第一窗口；

在具有所述第一窗口的钝化层上生长第二金属层；

对所述第二金属层进行光刻及刻蚀，获得只覆盖压焊块区域的金属层，露出非压焊块区域的钝化层；

对所述非压焊块区域的钝化层进行第二次光刻及刻蚀，获得露出金属熔丝区域的第二窗口。

本发明实施例提供的一种半导体芯片，该芯片采用上述制作方法制作而成。

本发明实施例，通过在硅衬底上生长第一金属层；对所述第一金属层进行光刻及刻蚀，获得包括金属熔丝和压焊块的金属走线；在所述金属走线上生长钝化层；对所述钝化层进行第一次光刻及刻蚀，获得露出压焊块区域的第一窗口；在具有所述第一窗口的钝化层上生长第二金属层；对所述第二金属层进行光刻及刻蚀，获得只覆盖压焊块区域的金属层，露出非压焊块区域的钝化层；对所述非压焊块区域的钝化层进行第二次光刻及刻蚀，获得露出金属熔丝区域的第二窗口。整个压焊块金属层增厚的过程中，省去了现有技术中介质层的生长，简化了芯片压焊块金属层增厚制作工艺流程，降低芯片的制作成本。

附图说明

图1为现有技术在硅衬底上生长第一金属层的半导体芯片结构剖面图；

图2为现有技术具有金属走线的芯片结构剖面图；

图3为现有技术具有介质层的半导体芯片结构剖面图；

图4为现有技术具有压焊块区域窗口的半导体芯片结构剖面图；

图5为现有技术具有第二金属层的半导体芯片结构剖面图；