[发明专利]一种铝衬垫制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种铝衬垫制备方法。

背景技术

在半导体后段的钝化层（passivation layer）工艺中，需要一层图形化的铝衬垫（Al pad）结构，铝衬垫形成在金属互连层上端，作为测试电性连接和封装的引线端。现有的铝衬垫工艺主要有两种：

一是采用AL/Ti/TiN薄膜结构作为铝衬垫，具体制备流程如下：

1）请参考图1A所示，在铝/钛/氮化钛(AL/Ti/TiN)薄膜形成的铝衬垫上生长钝化层；

2）请参考图1B所示，在钝化层需要开口的地方进行光阻曝光显影；

3）请参考图1C所示，钝化层刻蚀，漏出铝衬垫用于后续的封装引线。

二是采用AL/SiON抗反射层薄膜结构作为铝衬垫，具体制备流程如下：

1）请参考图2A所示，在铝/SiON抗反射层薄膜形成的铝衬垫上生长钝化层；

2）请参考图2B所示，在钝化层需要开口的地方进行光阻曝光显影；

3）请参考图2C所示，钝化层刻蚀，漏出铝衬垫用于后续的封装引线。

上述两种工艺均存在缺陷，具体如下：

第一种工艺制得的铝衬垫上使用氮化钛TiN薄膜作为抗反射层，但在钝化层刻蚀的步骤中需要将铝薄膜上面的氮化钛薄膜一起刻蚀，而氮化钛薄膜的刻蚀工艺会产生难以挥发的生成物，容易造成刻蚀工艺设备的颗粒异常，影响集成电路芯片的良率；

第二种工艺的针对氮化钛薄膜的缺点，使用氮氧化硅SiON薄膜作为铝衬垫的抗反射层，但在钝化层刻蚀的步骤中会造成铝薄膜表面损伤，在集成电路的后续酸洗工艺中会被酸腐蚀，在表面形成腐蚀坑（如图3所示），造成集成电路芯片可靠性降低。

因而需要一种新的铝衬垫制备方法，以避免上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝衬垫制备方法，能够克服AL/Ti/TiN结构中TiN难以刻蚀而容易造成颗粒缺陷的问题，以及AL/SiON抗反射层结构中铝衬垫被后续酸处理工艺刻蚀的问题。

为解决上述问题，本发明提出一种铝衬垫制备方法，包括：

所述制备方法包括：

提供衬底，在所述衬底上形成铝薄膜层、钛薄膜层和氮氧化硅抗反射层，刻蚀氮氧化硅抗反射层、钛薄膜层和铝薄膜层以形成铝衬垫，所述铝衬垫包括铝薄膜层及其上方的钛薄膜层；

在所述铝衬垫、氮氧化硅抗反射层以及衬底上方依次形成钝化层、光阻层，并在钝化层需要开口的地方进行光阻层曝光显影，形成开口；

以所述光阻层为掩膜，在所述开口内依次进行钝化层、氮氧化硅抗反射层刻蚀，暴露出所述铝衬垫顶面；

或者所述制备方法包括:

提供衬底，在所述衬底上形成铝薄膜层和钛薄膜层，刻蚀所述钛薄膜层和铝薄膜层以形成铝衬垫，所述铝衬垫包括铝薄膜层及其上方的钛薄膜层；

在所述铝衬垫以及衬底上方依次形成氮氧化硅抗反射层、钝化层、光阻层，并在钝化层需要开口的地方进行光阻层曝光显影，形成开口；

以所述光阻层为掩膜，在所述开口内依次进行钝化层、氮氧化硅抗反射层刻蚀，暴露出所述铝衬垫顶面。

进一步的，所述铝薄膜层的厚度为1微米到10微米。

进一步的，所述钛薄膜层的厚度为50埃米到300埃米。

进一步的，通过物理气相沉积工艺或者化学气相沉积工艺或者金属溅射沉积工艺分别形成铝薄膜层和钛薄膜层。

进一步的，所述氮氧化硅抗反射层的厚度为100埃米到1000埃米。

进一步的，所述钝化层为氧化硅或氮化硅或氮氧化硅或它们的组合。

进一步的，所述钝化层的厚度为0.5微米到5微米。

进一步的，采用等离子体刻蚀工艺刻蚀钝化层、氮氧化硅抗反射层以露出铝衬垫用于后续的封装引线；；或者采用等离子体刻蚀工艺刻蚀钝化层、氮氧化硅抗反射层和部分铝衬垫表面以露出铝衬垫表面以用于后续的封装引线。

进一步的，在所述衬底上形成铝衬垫层之前，还在所述衬底中形成金属互连结构，所述铝衬垫与所述金属互连结构电连接。

进一步的，暴露出所述铝衬垫顶面之后还包括：去除光阻层。