[发明专利]芯片的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，特别涉及一种芯片的清洗方法。

背景技术

随着集成电路的制作向超大规模集成电路发展，晶片上的电路密度越来越大，所含元件数量不断增加，晶体表面已无法提供足够的面积来制作所需的互连线(interconnect)，为此，提出了两层以上的多层金属互连线的设计方法，所述设计方法通过刻蚀层间介质层形成布线的沟槽和通孔，并在所述沟槽和通孔中填充导电材料来实现芯片内的多层电互连。

形成电互连结构后，芯片与外部电路的电连接必须通过许多焊盘(Pad)完成，因此，焊盘是极其重要的连接构件。焊盘制造过程中，需要关注的重点是焊盘的表面质量问题。一旦焊盘表面存在杂质就会造成焊盘抗拉强度和接合强度均匀性变差，导致所述芯片与外部电路的连接不理想甚至失败，因此，要求焊盘具有良好的导电性和高可靠性。若焊盘上若存在着杂质，将会对焊盘导电性和高可靠性造成负面影响。

专利号为ZL200410053076.7的中国专利中提供了一种清洗芯片表面杂质如光刻胶的方法。所述方法包括：提供一芯片，所述芯片具有待去除的光刻胶；将所述芯片进行灰化处理，去除光刻胶；将所述灰化处理后的芯片进行有机溶剂清洗，清除剩余的光刻胶。

但是在焊盘制造过程中，不仅需要去除刻蚀过程中的光刻胶杂质，同时还必须去除复杂的刻蚀残余杂质，如硅颗粒物以及其他污染物等。

如图1给出正面形成有多层互连结构的芯片剖面结构示意图。所述芯片(图中未标识)上形成有焊盘101，和依次位于焊盘101上的钝化层102和保护层103，所述钝化层102和保护层103内形成有开口，所述开口暴露出所述焊盘101。对所述芯片进行封装工艺之前，必须对所述芯片的衬底(图中未标识)进行减薄至一定的规格尺寸；而在进行减薄工艺之前，必须在芯片上表面覆盖一层具有有机胶的有机膜104(TAPE)。如图2所示，利用有机膜104上的有机胶成分，有机膜可以覆盖在所述芯片的上表面。覆盖所述有机膜的目的在于，防止在减薄工艺过程中，衬底的微小颗粒物进入焊盘101的上表面，对铝焊盘造成损伤。如图2所示，是理想状态下的有效覆盖，有机膜104与芯片上表面完全覆盖，可以有效地阻挡外界微小颗粒物。

如图3所示，实际的工艺过程中，因为开口内的焊盘101的位置低于两侧钝化层102和保护层103的高度，所以有机膜104的覆盖并不能完全贴合开口内的焊盘101。这样会导致有机膜104与开口内的焊盘101之间有一定大小的缝隙。在之后的减薄工艺过程中，产生的微小颗粒物105会进入中间的缝隙。

减薄工艺之后，需要去除有机膜104及焊盘上表面的微小颗粒物105，现有技术所可提供如下的清洗方案：第一步，将所述芯片放置于氧气等离子体环境中进行灰化，通过氧气等离子体灰化去除有机膜104及有机膜104上的有机胶；第二步，灰化之后，将所述芯片放置于清洗槽中进行清洗，所用的清洁剂是胺碱，即含有胺基的有机清洗溶剂，进行进一步清洗；第三步，去离子水对芯片进行最后的清洗。

但在实际工艺中，发明人发现上述清洗方案不能清洗彻底。经过大量的实验分析，发明人发现原因如下，请参照图4：有机膜104表面的有机胶401落在开口内的焊盘101上表面，减薄过程中进入空隙的微小颗粒物105不是直接与开口内的焊盘101接触，而是位于有机胶401上，同时位于开口内的焊盘101上表面的有机膜104覆盖住了微小颗粒物105。图4只表示出焊盘101的上表面，未表示出钝化层和氮化钛，同时微粒尺寸有所放大。

针对于上述情况，现有技术提供清洗方案不能对芯片进行彻底清洗，因为：位于微小颗粒物105下方的有机胶401，在所述灰化阶段，会因微小颗粒物105的覆盖使得所述有机胶401的氧气接触不充分，进而导致碳化。所述有机胶401经碳化后的产物为无机物。而所述无机物在有机清洗溶剂清洗阶段中无法被清洗掉。导致芯片表面清洗不彻底，进而影响芯片的导电性能。焊盘表面上将具有杂质，将会对焊盘导电性和高可靠性造成负面影响，进而影响器件的性能。

发明内容

本发明提供一种芯片表面的清洗方式，能够有效彻底清洗芯片表面，提高了焊盘的表面质量和焊接质量。

为解决上述问题，本发明方法提供一种芯片的清洗方法，包括：

提供待清洗的芯片，所述芯片表面具有待去除的有机物和微小颗粒物；

将所述待清洗的芯片置放于有机溶剂中进行溶剂清洗；

将经过溶剂清洗后的芯片进行灰化处理；

将灰化后的芯片采用去离子水进行去离子水清洗。

可选的，所述有机溶剂是胺碱。