[发明专利]引线焊垫的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种引线焊垫的制造方法。

背景技术

半导体集成电路的制造工艺中，完成后段的铜互连线制造后，常采用金属铝作为引线焊垫的材料，以提高外引线和焊垫之间的粘附性。

在专利号为5785236的美国专利中，公开了一种铝引线焊垫的制造方法。图1至图4为与所述的美国专利公开的铝引线焊垫的制造工艺相应结构的剖面示意图。

如图1所示，在集成电路结构10上具有中间介质层14，在所述中间介质层14中形成有铜互连线12。

如图2所示，在所述中间介质层14和铜互连线12上形成绝缘层26。

如图3所示，图形化所述绝缘层26，在所述绝缘层26中形成开口28，所述开口28的底部露出所述铜互连线12的表面。

如图4所示，在所述开口28中和绝缘层26上沉积铝金属层(未示出)，并图形化所述铝金属层，形成铝引线焊垫20’。

为提高铝引线焊垫与铜互连线之间的粘附特性，并阻止铝引线焊垫20’与铜互连线12之间相互扩散，常在铝引线焊垫20’和铜互连线12之间形成钽层或氮化钽层。

专利号为US6350667 B1的美国专利公开了一种提高引线焊垫粘附性的工艺。在其公开的工艺中，在铜互连线和铝引线焊垫之间形成包含有氮化钽层和铝层的堆叠层，以提高引线焊垫和铜互连层之间的粘附性。

由于铜互连线暴露在空气中，表面会被氧化而在表面形成氧化铜；无论在铜互连线上直接形成铝引线焊垫，还是在铜互连线上先形成粘附层，再形成铝引线焊垫，都需要首先对铜互连线表面的氧化铜进行处理，以去除铜互连线表面的氧化铜。

现有的一种去除氧化铜的工艺中，采用氩气等离子体对铜互连线进行表面处理，通过等离子体的轰击去除铜互连线表面的氧化铜。

然而，该方法在去除氧化铜的同时，被氩气等离子体轰击出的氧化铜和铜残渣会附着在如图4所示的开口28的侧壁，形成缺陷，进一步的，附着在开口28侧壁的铜会向绝缘层26中扩散，引起绝缘层26绝缘性能下降，影响形成的器件的稳定性。

发明内容

本发明提供一种引线焊垫的制造方法，本发明在去除金属互连线表面氧化物的工艺中不会引起金属氧化物或金属残渣的缺陷。

本发明提供的一种引线焊垫的制造方法，包括：

提供半导体结构，在所述半导体结构上具有第一介质层，在所述第一介质层中具有金属互连线；在所述金属互连线和第一介质层上具有第二介质层，在所述第二介质层中具有底部露出所述金属互连线的开口；

用还原性气体的等离子体对所述开口底部的金属互连线进行表面处理，以去除所述金属互连线表面的氧化物；

完成所述表面处理后，在所述开口中和第二介质层上形成金属层；

图形化所述金属层，形成引线焊垫。

可选的，对所述开口底部的金属互连线进行表面处理的步骤如下：

将所述半导体结构置于腔室中；

向所述腔室中通入还原性气体，在激励源的激励下电离所述还原性气体，产生等离子体；

在所述等离子体和半导体结构之间施加偏压，等离子体中的反应离子在偏压作用下向所述半导体结构的表面运动，与所述金属互连线表面的氧化物发生还原反应。

可选的，所述激励源为射频源或微波源。

可选的，所述还原性气体为H₂、NH₃、CO中的一种。

可选的，所述还原性气体为氢气，在所述氢气中还掺有氦气。

可选的，在形成所述金属层之前，先在所述开口中和第二介质层上形成金属阻挡层。

可选的，所述金属阻挡层为钛、氮化钛、钽、氮化钽、钽与氮化钽堆叠层中的一种。

可选的，所述金属层为铝、铝铜合金、铝硅组合物、铝铜硅组合物中的一种。

可选的，所述第一介质层为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼磷硅玻璃、硼硅玻璃、黑钻石中的一种；

所述第二介质层为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼磷硅玻璃、硼硅玻璃、黑钻石中的一种。

可选的，进一步包括：

在所述引线焊垫和第二介质层上形成钝化层；

在所述钝化层层中形成第二开口，所述第二开口的底部露出所述引线焊垫。

本发明还提供一种引线焊垫的制造方法，包括：

提供半导体结构，在所述半导体结构上具有第一介质层，在所述第一介质层中具有金属互连线；

用还原性气体的等离子体对所述金属互连线进行表面处理，以去除所述金属互连线表面的氧化物；