[发明专利]半导体集成电路制造方法

说明书

本发明提供一种半导体集成电路制造方法，包括以下步骤：制作形成金属层和设置于金属层上方的覆盖层，金属层用于形成焊盘；设置光刻胶，光刻胶用于定义刻蚀区，刻蚀区与焊盘相对应；刻蚀与刻蚀区对应的覆盖层的目标部分以避免暴露金属层，目标部分为覆盖层的沿厚度方向上的局部；去除光刻胶；进行湿法清洗；刻蚀覆盖层以暴露金属层。本发明通过分步刻蚀覆盖层，可以减少焊盘表面含氟污染源，从而改善集成电路芯片焊盘表面焊盘晶体缺陷问题。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，特别涉及一种半导体集成电路制造方法。

背景技术

在现代半导体工艺中，随着芯片集成度的增加和尺寸的减小，微电子封装的精度要求越来越高，键合质量及可靠性控制与提升的难度加大。

芯片焊盘(pad)上的crystal defect(晶体缺陷)是在半导体制造工艺中引起键合失效的主要原因之一。图1示出了a、b、c、d四种不同形貌的pad crystal(焊盘晶体)。图2示出的SEM(scanning electron microscopy，扫描电子显微镜)/OM(optical microscopy，光学显微镜)照片示出了焊盘和焊球脱落的情况。

图3-图6示出了现有技术中半导体集成电路制造的部分流程。参照图3，在制作形成金属铝层501和覆盖层后，设置光刻胶505以便光刻定义Al pad(铝焊盘)图形。覆盖层包括Ti(钛)/TiN(氮化钛)涂层502、氧化层503、氮化物层504。然后，参照图4，进行Cover Etch(覆盖层刻蚀)。其中，根据光刻胶505定义的图形，刻蚀去除Ti/TiN涂层502、氧化层503、氮化物层504对应的区域，暴露金属铝层501，并形成聚合物层506，聚合物层506的成分为CF2＝CF2聚合物(聚四氟乙烯)。然后，去除光刻胶505。然后，参照图5，进行wet clean(湿法清洗)工艺。该步骤中，CF2＝CF2聚合物会与水汽(H₂O)生成HF(氟化氢)。接下来，参照图6，进行O₂ treat(氧气处理)。该步骤中，HF可以与Al₂O₃(氧化铝)反应生成AlxOyFz(铝-氧-氟络合离子)507。于是，在焊盘表面形成颗粒状结晶体，发生晶体缺陷，引起键合失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的半导体集成电路的焊盘表面形成颗粒状结晶体，发生晶体缺陷，引起键合失效的缺陷，提供一种半导体集成电路制造方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种半导体集成电路制造方法，包括以下步骤：

制作形成金属层和设置于金属层上方的覆盖层，金属层用于形成焊盘；

设置光刻胶，光刻胶用于定义刻蚀区，刻蚀区与焊盘相对应；

刻蚀与刻蚀区对应的覆盖层的目标部分以避免暴露金属层，目标部分为覆盖层的沿厚度方向上的局部；

去除光刻胶；

进行湿法清洗；

刻蚀覆盖层以暴露金属层。

较佳地，覆盖层自下而上依次包括Ti/TiN涂层、氧化层、氮化物层；

刻蚀与刻蚀区对应的覆盖层的目标部分以避免暴露金属层包括：

刻蚀去除与刻蚀区对应的氮化物层以及刻蚀去除与刻蚀区对应的氧化层的沿厚度方向上的局部以避免暴露Ti/TiN涂层。

较佳地，刻蚀去除与刻蚀区对应的氧化层的沿厚度方向上的局部包括：

刻蚀去除与刻蚀区对应的氧化层的沿厚度方向上的大部分。

较佳地，刻蚀覆盖层以暴露金属层包括：