[发明专利]提高驱动芯片可靠度的电浆源表面处理装置及方法

说明书

本发明公开了半导体集成电路领域内的一种提高驱动芯片可靠度的电浆源表面处理装置及方法，装置包括电浆机，电浆机内设置有反应室，反应室处于两个相互对应设置的电极之间，两个电极之间通过电源适配器与射频电源施加有电压，所述反应室内竖直设置有至少两根转轴，所述转轴上沿轴向间隔设置有若干圆形转盘，转盘与转轴相垂直，转盘表面设置有若干晶圆载台，所述反应室分别与抽真空组件、制程气体输送组件相连接，与所述电浆机的门体相对应地设置有晶圆上下料机构；方法包括将晶圆放入反应室进行氮气电浆处理。本发明能够降低阻障层的钛或钛钨氧化成氧化钛，达到提高液晶屏幕驱动芯片金凸块可靠度的目的。

技术领域

本发明属于半导体集成电路领域，特别涉及一种提高驱动芯片可靠度的电浆源表面处理装置及方法。

背景技术

现有技术中，在半导体封装制造业液晶屏幕驱动芯片金凸块制程工艺中，常规制程为溅射凸块阻障层(UBM, under bump metal)后，以黄光光阻制程定义凸块位置，经由化学电镀或无电解电镀将金沉积在晶圆上型成金凸块，再藉由湿法刻蚀将光阻与多余的凸块阻障层去除。

凸块阻障层可为钛或钛钨，一般以双氧水进行氧化反应达到蚀刻的效果, 发生反应：TiW + 2H₂O₂ →TiO₂ + W + 2H₂O，Ti + 2H₂O₂ →TiO₂ + 2H₂O；因此以双氧水为蚀刻液的凸块阻障层表面为氧化钛。由于凸块阻障层可为钛或钛钨，因钛或钛钨与金凸块之间为不同金属，有电位差存在，在含氧或含水气环境中容易让钛或钛钨氧化形成氧化钛,而氧化钛形成后,容易吸附水气,表面烃基(-OH)变多,加速阻障层氧化速率,导致可靠度失效。

液晶屏幕驱动芯片金凸块制造完成, 后续还需经过电性测试,研磨,切割,与封装工序, 在封装完成前皆曝露在大气中,将无法避免与氧气、水气接触。在电性测试过程中会在金凸块上给予电压,或者受热,这些都会加速凸块阻障层钛或钛钨氧化,导致可靠度失效。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种提高驱动芯片可靠度的电浆源表面处理装置，能够通过反应室对晶圆进行处理，利用氮气电浆降低金凸块阻障层的钛或钛钨氧化成氧化钛，达到提高液晶屏幕驱动芯片金凸块可靠度的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种提高驱动芯片可靠度的电浆源表面处理装置，包括电浆机，电浆机内设置有反应室，反应室处于两个相互对应设置的电极之间，两个电极之间通过电源适配器与射频电源施加有电压，所述反应室内竖直设置有至少两根转轴，转轴的下端与电浆机底部转动连接，转轴的上端向外延伸出电浆机并与旋转驱动机构传动连接，所述转轴上沿轴向间隔设置有若干圆形转盘，转盘与转轴相垂直，转盘表面设置有若干晶圆载台，所述反应室分别与抽真空组件、制程气体输送组件相连接，与所述电浆机的门体相对应地设置有晶圆上下料机构。

本装置工作时，晶圆上下料机构先将晶圆送入反应室内各转盘的晶圆载台上，然后抽真空组件将反应室内的空气抽出，再通过制程气体输送组件将氮气输入反应室，旋转驱动机构带动各转盘转动，通过氮气电浆对晶圆金凸块底部的阻障层进行处理，使得阻障层表面的TiO₂改质成NTiO₂，杜绝了水汽中羟基与TiO₂结合，避免了水汽将其氧化；凸块底部阻障层表面的Ti改质成TiN，形成钝化层，杜绝其变成TiO₂，避免了氧气氧化；最终实现完全阻绝了阻障层的氧化，提高了凸块的可靠性；晶圆处理完成后，晶圆上下料机构将晶圆取出，并送到指定下料位置。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：晶圆上下料机构可以实现对晶圆进行自动上下料，处理更加方便，提高工作效率；晶圆转动时进行电浆处理，可以确保阻障层表面的TiO₂和Ti与氮气电浆充分接触；设置多个转盘同时对晶圆处理，可以提高晶圆的处理效率。