[发明专利]一种采用铝金属制作再分布层的制程

说明书

本发明公开了一种采用铝金属制作再分布层的制程，该铝金属制作再分布层的制程包括晶圆沉积铝金属—表面平坦化—光刻胶定义图形—蚀刻金属—剥离光刻胶的工艺步骤。本发明中，通过在蚀刻金属工艺步骤中，通过向晶圆表面喷洒水雾与氯气结合形成盐酸来破坏其铝膜表面致密氧化膜，接着氯气与铝发生反应生成氯化铝，从而完成晶圆表面的刻蚀，有效避免金属氧化物的阻碍影响干蚀刻的进行，提高蚀刻效率，用PVD方法在晶圆表面形成一层铝金属，然后用光刻胶定义需要的图形，再利用干式蚀刻法蚀刻掉不需要的铝金属，最后剥离光刻胶，铝金属可以大大简化再分布层的制作流程，而且可以提高再分布层的平整度，配合CMP制程可以制作更多的层数。

技术领域

本发明涉及晶圆级先进封装制程技术领域，具体涉及一种采用铝金属制作再分布层的制程。

背景技术

随着半导体工业的发展，摩尔定律已经接近极限，业界开始用系统整合的方式来提升系统的效能。这些制程都是用再分布层的线路把晶圆的接点重新分布，然后用铜柱的方式和电路板连接。

目前业界先进封装的再分布层线路都是采用铜金属，因为铜金属不会形成挥发性的副产物，无法用干式蚀刻制程制作很细线路，铜是用电化学的方式作业，会有废水的问题，因为电流的丛聚效应，图形电镀出的金属均匀性不佳，会使得再分布层的厚度不均匀，甚至导致再分布层的层数受到限制，现有的干蚀刻设备不能够满足现有工艺需要。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种采用铝金属制作再分布层的制程，通过在蚀刻金属工艺步骤中，通过向晶圆表面喷洒水雾与氯气结合形成盐酸来破坏其铝膜表面致密氧化膜，接着氯气与铝发生反应生成氯化铝，从而完成晶圆表面的刻蚀，有效避免金属氧化物的阻碍影响干蚀刻的进行，提高蚀刻效率；用PVD方法在晶圆表面形成一层铝金属，然后用光刻胶定义需要的图形，再利用干式蚀刻法蚀刻掉不需要的铝金属，最后剥离光刻胶，铝金属可以大大简化再分布层的制作流程，而且可以提高再分布层的平整度，配合CMP制程可以制作更多的层数；蚀刻气体可通过进气弯管注入到蚀刻仓内部，通过限位气管完成上压板和活动托架之间的气体连接，并通过第一气孔盘和第二气孔盘将蚀刻气体喷向晶圆表面，针对性强，相比于将蚀刻气体充斥密封腔体蚀刻，蚀刻效率更高；通过控制MYT3-23液压推动器带动主水管及其侧壁连接的出水弯管对多层叠加底托架和活动托架进行喷水，结构合理，喷水均匀，在驱动电机的作用下能够带动固定晶圆的底托架和活动托架，能够高效去除晶圆表面氧化物反应后的杂质，有利于保证晶圆成品质量。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种采用铝金属制作再分布层的制程，该铝金属制作再分布层的制程包括晶圆沉积铝金属—表面平坦化—光刻胶定义图形—蚀刻金属—剥离光刻胶的工艺步骤，具有步骤如下：

(1)晶圆沉积铝金属：将晶圆和铝金属放置在PVD设备内，在真空条件下利用气体放电或者加热的方式使铝金属蒸发，经过蒸发或者溅射后，在电场的作用下，在晶圆表面生成铝涂层；

(2)表面平坦化：将步骤(1)表面生成有铝涂层的晶圆放置在CMP机台上，在一定的下压力及由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液的存在下相对于一个抛光垫作旋转运动，借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成生成有铝涂层的晶圆表面材料的去除，并获得光洁表面；

(3)光刻胶定义图形：将步骤(2)平坦化的晶圆进行清洗，清洗后对其进行烘干，然后通过涂胶机在晶圆表面涂布光刻胶，然后再将涂布光刻胶的晶圆进行烘干，接着晶圆放置在光刻机的工作平台上，在晶圆上部放置掩膜版，开启光刻机对晶圆进行曝光，从而将掩膜版上图形转移至光刻胶表面；

(4)蚀刻金属：将步骤(3)获得的晶圆放置在干蚀刻设备内，然后向晶圆表面喷洒水雾，接着向蚀刻腔体内通入含氯气体，水雾与氯气反应形成盐酸和次氯酸，通过盐酸与晶圆表层曝光区域铝膜表面的氧化铝进行反应，破坏其表面致密氧化膜，接着氯气与铝发生反应生成氯化铝，从而完成晶圆表面的刻蚀；