清洗焊盘的方法技术

一种清洗焊盘的方法，包括：提供形成有互连线层的衬底，所述互连线层表面形成有焊盘，所述焊盘表面形成有钝化层；刻蚀去除位于焊盘表面的钝化层，直至暴露出焊盘表面，且焊盘表面残留有卤族离子；对所述焊盘执行酸性清洗处理，去除焊盘表面残留的卤族离子，所述酸性清洗处理采用的清洗液为磷酸铬溶液。本发明专利技术采用具有酸性的清洗液对焊盘进行清洗，有效的去除焊盘表面残留的卤族离子，防止焊盘发生腐蚀，提高焊盘的抗拉强度和接合强度，从而提高半导体器件的导电性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域技术，特别涉及一种。
技术介绍
随着集成电路的制作向超大规模集成电路（ULSI;UltraLarge-Scale Integration)发展，晶片上的电路密度越来越大，晶片上所含元件数量不断增加，晶片表面 已无法提供足够的面积来制作所需的互连结构（Interconnect)。为此，提出了两层W上的 多层互连结构的设计方法。所述设计方法通过刻蚀层间介质层形成沟槽或通孔，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。形成互连结构后，为实现芯片与 外部电路之间的电连接，还需要在晶片表面形成焊盘（pad),所述焊盘与互连结构电连接。 焊盘制作中，需要关注的重点是焊盘的表面质量问题，一旦焊盘表面存在缺陷或 被污染，就会造成焊盘抗拉强度和接合强度均匀性变差，导致引线键合(wirebonding)失 效，对半导体器件的导电性和可靠性带来负面影响。 现有技术制作的半导体器件中，焊盘容易被腐蚀，导致焊盘的质量仍有待提高，造 成半导体器件的导电性和可靠性仍需改善。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，减少焊盘内的团族离子残留，防 止出现焊盘腐蚀的问题，避免由于焊盘腐蚀而造成的半导体器件的导电性和可靠性差。 为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括：提供形成有互连线层的 衬底，所述互连线层表面形成有焊盘，所述焊盘表面形成有纯化层；刻蚀去除位于焊盘表面 的纯化层，直至暴露出焊盘表面，且焊盘表面残留有团族离子；对所述焊盘执行酸性清洗处 理，去除焊盘表面残留的团族离子，所述酸性清洗处理采用的清洗液为磯酸铅溶液。 可选的，所述磯酸铅溶液中磯酸铅的质量百分比为15%至40%。 可选的，所述酸性清洗处理的处理时长为50S至200S，酸性清洗处理的处理温度 为 50°C至 100°C。 可选的，在执行酸性清洗处理之后还包括步骤；采用去离子水对焊盘表面进行清 洗。 可选的，在采用去离子水对焊盘表面进行清洗之后，还包括步骤：对所述焊盘执行 碱性清洗处理，进一步去除焊盘表面残留的团族离子，所述碱性清洗处理采用的清洗液具 有碱性。 可选的，所述清洗液为胺碱有机溶剂。 可选的，所述胺碱有机溶剂为碱性显影液。 可选的，所述碱性清洗处理的处理时长为10S至50S。 可选的，在执行碱性清洗处理之后还包括步骤；采用去离子水对焊盘表面进行清 洗。 可选的，采用去离子水对焊盘表面进行清洗之后，还包括步骤：对所述焊盘进行烘 干处理。 可选的，所述烘干处理的工艺参数为；烘干温度为30(TC至50(TC，烘干时长为 50min至lOOmin，气氛气体为吨或&。 可选的，位于焊盘表面的纯化层包括；第一纯化层、W及位于第一纯化层表面的第 二纯化层，且第二纯化层还覆盖于衬底表面。 可选的，所述第一纯化层的材料为Ti、Ta、TiN或TaN，第二纯化层的材料为氧化娃 或氮化娃。 可选的，所述第一纯化层的厚度为20埃至200埃，第二纯化层的厚度为500埃至 5000 埃。 可选的，刻蚀去除位于焊盘表面的纯化层的工艺步骤包括；在所述纯化层表面形 成图形化的掩膜层；W所述图形化的掩膜层为掩膜，采用第一刻蚀工艺刻蚀所述第二纯化 层，采用第二刻蚀工艺刻蚀所述第一纯化层，且第一刻蚀工艺的刻蚀气体流量小于第二刻 蚀工艺的刻蚀气体流量。 可选的，所述第一刻蚀工艺、第二刻蚀工艺的刻蚀气体均包括含团族元素气体，且 第一刻蚀工艺的含团族元素气体流量为40sccm至SOsccm，第二刻蚀工艺的含团族元素气 体流量为lOOsccm至500sccm〇 可选的，所述焊盘的材料为化、A1或W中的一种或多种。 可选的，所述互连线层的材料为化、A1或W中的一种或多种。 可选的，所述焊盘为接地焊盘。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有W下优点： 本专利技术实施例中，在刻蚀纯化层暴露出焊盘表面后，由于刻蚀工艺的影响造成焊 盘表面残留有团族离子，例如，氣离子；对焊盘执行酸性清洗处理，由于酸性清洗处理采用 的清洗液具有酸性，使得清洗液中存在氨离子，所述氨离子与氣离子结合后形成易溶于水 的氣化氨，从而达到去除残留的团族离子的目的，防止由于焊盘表面存在大量的团族离子 而造成焊盘表面被腐蚀，提高焊盘的抗拉强度和接合强度，进而提高引线键合的效果，优化 半导体器件的导电性和可靠性。 同时，本专利技术实施例中酸性清洗处理的清洗液为磯酸铅溶液，由于磯酸铅溶液的 酸性较弱，使得磯酸铅溶液对焊盘的刻蚀速率非常小，磯酸铅溶液对焊盘的刻蚀几乎可W 忽略不计，在去除团族离子的同时，避免对焊盘本身造成刻蚀，使得在去除焊盘表面的团族 离子后，焊盘仍具有较高的性能。 更进一步，当焊盘表面具有第一纯化层、W及位于第一纯化层表面的第二纯化层， 采用第一刻蚀工艺刻蚀第二纯化层，采用第二刻蚀工艺刻蚀第一纯化层时，由于第二纯化 层的厚度比第一纯化层的厚度厚的多，因此第一刻蚀工艺的时间远大于第二刻蚀工艺的刻 蚀时间。由于第一刻蚀工艺的时间较长，本专利技术实施例采用具有较小的刻蚀气体流量(第一 刻蚀工艺的刻蚀气体流量小于第二刻蚀工艺的刻蚀气体流量）进行第一刻蚀工艺，从而尽 可能的降低残留在第一纯化层表面的团族离子，进而减少残留在焊盘表面的团族离子，降 低焊盘被腐蚀的概率；而由于第一纯化层较薄，使得第二刻蚀工艺的时间较短，本专利技术实施 例采用具有较大的刻蚀气体流量进行第二刻蚀工艺，从而尽量减少第二刻蚀工艺的时间， 进一步降低第二刻蚀工艺造成的团族离子残留，进一步减少后续待清洗去除的团族离子含 量，进一步降低焊盘被腐蚀的概率，提高形成的半导体器件的导电性和可靠性。【附图说明】 图1至图10为本专利技术实施例提供的焊盘制作过程的剖面结构示意图。【具体实施方式】 由
技术介绍
可知，现有技术形成的焊盘的质量有待提高，造成半导体器件的导电 性和可罪性有待提局。 针对造成焊盘腐蚀的原因进行研究发现，在形成焊盘实现芯片内部之间、内部与 外部之间的电气连接后，需要对芯片进行切片（DieSaw)处理，而切片处理过程中要用到去 离子水（DeionizedWater)对芯片进行清洗，在清洗过程中，芯片上的焊盘容易被腐蚀，焊 盘表面出现腐蚀坑（CorrosionDefect),造成焊盘抗拉强度和结合强度变差；在后续的引 线键合工艺过程中，将存在腐蚀坑的焊盘与封装引脚进行连接时，由于焊盘抗拉强度和接 合强度差，容易造成引线键合失效，对半导体器件的导电性、可靠性带来负面影响。 经过进一步研究发现，在形成焊盘的工艺中存在干法刻蚀工艺，所述干法刻蚀工 艺的刻蚀气体采用了含团族元素的气体，如含F气体、含C1气体，使得在形成焊盘之后，焊 盘表面残留有含团聚合物材料W及团族离子(如F离子、C1离子）；在切片之前对焊盘表面 进行清洗处理，所述清洗处理可去除含团聚合物，而团族离子难W被清洗去除；当含有团族 离子的焊盘置于去离子水环境中时，容易造成焊盘腐蚀问题。焊盘腐蚀主要由W下两方面 原因造成的，W团族离子为F离子为例做示范性说明： -、F离子在去离子水的环境中与焊盘的材料发生化学反应，例如，当焊盘的材料 中包括A1时，发生如下的化学反应： 3F-+A1-AlF3+3e;AIF3+3H2O-A1 (0H) 3+3HF; 6HF+3A1-2A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清洗焊盘的方法，其特征在于，包括：提供形成有互连线层的衬底，所述互连线层表面形成有焊盘，所述焊盘表面形成有钝化层；刻蚀去除位于焊盘表面的钝化层，直至暴露出焊盘表面，且焊盘表面残留有卤族离子；对所述焊盘执行酸性清洗处理，去除焊盘表面残留的卤族离子，所述酸性清洗处理采用的清洗液为磷酸铬溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，刘国安，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31