專(zhuān)利名稱(chēng)：焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法
背景技術(shù)：
隨著對(duì)超大規(guī)模集成電路高集成度和高性能的需求逐漸增加，半導(dǎo)體技
術(shù)向著65nm甚至更小特征尺寸的技術(shù)節(jié)點(diǎn)發(fā)展，而芯片的運(yùn)算速度明顯受到 金屬導(dǎo)線所造成的電阻電容延遲(Resistance Capacitance Delay Time, RC Delay Time)的影響。因此在目前的半導(dǎo)體制造技術(shù)中，采用具有更低電阻率的銅 金屬互連，來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋁金屬互連，以改善RC延遲的現(xiàn)象。
由于銅具有低電阻率的特性，以銅為互連線的器件可承受更密集的電路 排列，降低生產(chǎn)成本，更可提升芯片的運(yùn)算速度。此外，銅還具有優(yōu)良的抗 電遷移能力，使器件的壽命更長(zhǎng)及穩(wěn)定性更佳等優(yōu)點(diǎn)。但是，相對(duì)于鋁金屬 互連而言，銅較更易擴(kuò)散和被氧化的特點(diǎn)往往引起器件可靠性的問(wèn)題。
在形成鋁焊墊的工藝中，最后一層金屬互連層的銅容易擴(kuò)散進(jìn)入其上面 的鋁焊墊層，而導(dǎo)致鋁焊墊失效，所以通常在銅互連層和鋁焊墊層之間，必 須形成防止銅擴(kuò)散的阻檔層，例如TaN 、 TaSiN、 Ta等材料。例如公開(kāi)號(hào)為 CN101136356A專(zhuān)利申請(qǐng)文件的實(shí)施例中公開(kāi)了 一種銅互連的半導(dǎo)體器件的 鋁焊墊結(jié)構(gòu)的制造方法提供帶有介質(zhì)隔離層和銅布線層的半導(dǎo)體襯底，所 述銅布線層鑲嵌于介質(zhì)隔離層中；然后在所述的銅布線層和介質(zhì)隔離層表面 形成氮化鉭擴(kuò)散阻擋層；接著在擴(kuò)散阻擋層上形成鈍化層，在所述的鈍化層 上刻蝕出開(kāi)口并填充金屬鋁，形成鋁焊墊。
現(xiàn)有銅制程技術(shù)形成鋁焊墊的工藝具體參見(jiàn)圖1A至圖1C所示。首先提 供一半導(dǎo)體襯底ioo,所述襯底上具有介質(zhì)層110以及鑲嵌在介質(zhì)層中的最后 一層銅互連層105,在所述的銅互連層105上依次形成刻蝕停止層120和鈍化 層130,如圖1A所示，在所述的鈍化層130上旋涂光刻膠140,形成用于填 充鋁焊墊的開(kāi)口 135的圖案并在4屯化層130中刻蝕出開(kāi)口 135，為防止過(guò)度刻 蝕破壞下層的銅互連層105,刻蝕終止于刻蝕停止層120內(nèi)；然后如圖1B所 示，在襯底溫度不低于250。C下，釆用氧氣等離子體去除光刻膠，接著化學(xué)濕法清洗去殘留物；如圖1C所示，將剩余的刻蝕停止層120完全刻蝕并露出銅 互連層105，再次化學(xué)濕法清洗去殘留物，沉積氮化鉭阻擋層140后，在開(kāi)口 135內(nèi)填充金屬鋁，形成鋁焊墊145。
然而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，阻擋層對(duì)金屬互連層表面的不能良好的覆蓋， 導(dǎo)致金屬互連層的金屬向上層擴(kuò)散，引起焊墊失效，例如，銅互連層中的銅 穿過(guò)阻擋層向鋁焊墊層擴(kuò)散，而使鋁焊墊失效。
產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能在于經(jīng)過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨的銅互連層105表面 不可避免的會(huì)殘留有微小的尖刺101，刻蝕出開(kāi)口 135后，這些銅尖刺不能被 剩余的刻蝕停止層覆蓋而露出表面，接下來(lái)采用干法去除光刻膠140時(shí)，露 出的銅尖刺101被氧化成氧化銅并向銅互連層105內(nèi)延伸，在化學(xué)濕法清洗 的過(guò)程中，氧化銅溶解于洗液，于是形成了凹凸不平的表面，使后續(xù)沉積的 阻擋層150不能對(duì)銅互連層105表面良好的覆蓋，導(dǎo)致下層的銅穿過(guò)阻擋層 150擴(kuò)散進(jìn)入上層的鋁焊墊145，從而使鋁焊墊失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，能夠保證阻擋層對(duì) 金屬互連層覆蓋良好，從而有效防止金屬互連層的金屬向焊墊層的擴(kuò)散，提 高器件的可靠性。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，包括
提供具有半導(dǎo)體器件的基底，所述基底至少包括金屬互連層、所述金屬 互連層之上的刻蝕停止層，以及刻蝕停止層之上的鈍化層；
在所述鈍化層上形成圖案化的光刻膠層，以所述光刻膠層為掩膜在所述 鈍化層中刻蝕開(kāi)口 ，所述刻蝕終止于刻蝕停止層內(nèi)；
干法去除所述光刻力交層；
采用含氟無(wú)氧等離子體去除剩余的刻蝕停止層，以露出所述的金屬互連
層；
對(duì)露出的金屬互連層表面進(jìn)行還原處理；
在位于露出的金屬互連層上的所述開(kāi)口中形成阻擋層和所述阻擋層上的焊墊層。
可選的，所述刻蝕開(kāi)口和所述去除光刻膠層在同一腔室中原位進(jìn)行。
可選的，所述去除光刻膠層和所述去除剩余的刻蝕停止層在同 一腔室中 原位進(jìn)行。
可選的，所述去除剩余的刻蝕停止層和所述對(duì)露出的金屬互連層表面進(jìn) 行還原處理在同 一腔室中原位進(jìn)行。
優(yōu)選的，所述刻蝕開(kāi)口、所述去除光刻膠層、所述去除剩余的刻蝕停止 層、以及所述對(duì)露出的金屬互連層表面進(jìn)行還原處理都在同 一腔室中原位進(jìn) 行。
優(yōu)選的，所述去除光刻膠層采用等離子體去膠法，控制所述基底的溫度
低于50°C。
可選的，所述含氟無(wú)氧等離子體包括CF4、 C4F8、 CHF3中的一種或至少 兩種氣體組合產(chǎn)生的等離子體。
優(yōu)選的，所述還原處理采用氫等離子轟擊金屬互連層表面的方法。
優(yōu)選的，產(chǎn)生所述氫等離子體的氣體包括氫氣、氨氣中的一種。
所述還原處理采用還原性氣體對(duì)金屬互連層表面進(jìn)行還原的方法。
可選的，還包括去除剩余的刻蝕停止層之前對(duì)所述剩余的刻蝕停止層表 面進(jìn)行還原處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
首先，去除光刻膠層后沒(méi)有進(jìn)行濕法清洗，而直接去除剩余的刻蝕停止 層，能夠防止去膠時(shí)產(chǎn)生的金屬氧化物溶解于清洗液之中，而且采用含氟無(wú) 氧等離子體刻蝕剩余的刻蝕停止層，能夠清除去膠產(chǎn)生的金屬氧化物并且防
止金屬互連層被進(jìn)一步氧化；其次，去除剩余的刻蝕停止層后，對(duì)露出的金 屬互連層進(jìn)行還原處理使表面的自然氧化物被還原。上述工藝的綜合效果使 后續(xù)工藝沉積的阻擋層與金屬互連層形成良好的覆蓋和接觸，從而能夠有效 避免金屬互連層的金屬向焊墊層的擴(kuò)散，提高器件的可靠性。另外，本發(fā)明所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法中，刻蝕開(kāi)口、去除光刻膠層、 去除剩余刻蝕停止層、對(duì)露出的金屬互連層表面還原處理這四個(gè)工藝步驟可 以在一個(gè)腔室里原位進(jìn)行，不僅能夠避免晶片在不同設(shè)備間轉(zhuǎn)換時(shí)引起的氧 化沾污，而且有利于提高生產(chǎn)效率。


通過(guò)附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的更具體說(shuō)明，本發(fā)明的上述及 其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同 的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的 主旨。
圖1A至圖1C是現(xiàn)有銅制程技術(shù)中的一種形成鋁焊墊的工藝示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中所述焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法的流程圖； 圖3A至圖3F是本發(fā)明實(shí)施例一中焊塾結(jié)構(gòu)的形成方法的示意圖； 圖4A至圖4C是本發(fā)明實(shí)施例二中焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖 對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā) 明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不 違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施 的限制。
其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便 于說(shuō)明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意 圖只是實(shí)例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包 含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。
圖2為本發(fā)明所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法的流程圖，包括以下步驟
步驟11,提供具有半導(dǎo)體器件的基底，所述基底包括有源區(qū)、有源區(qū)上 的多層金屬互連層和最后一層金屬互連層之上的鈍化層，所述鈍化層與最后一層金屬互連層之間還具有刻蝕停止層，用于確定刻蝕終點(diǎn)，同時(shí)防止過(guò)度
刻蝕對(duì)下層金屬的損傷；在銅制程中，所述金屬層的材料為銅。
步驟12，在所述鈍化層上旋涂光刻膠層，曝光、顯影后形成刻蝕圖案， 采用等離子干法刻蝕在所述鈍化層中刻蝕開(kāi)口 ，所述刻蝕終止于刻蝕停止層 內(nèi)，即刻蝕除去一部分刻蝕停止層后就停止，剩余的刻蝕停止層保護(hù)下層的 金屬；所述開(kāi)口位于金屬互連層上方對(duì)應(yīng)的位置，待除去剩余的刻蝕停止層 后在開(kāi)口內(nèi)填充金屬以形成焊墊層。
步驟13,采用等離子體干法去膠去除所述光刻膠層，然后不進(jìn)行濕法清 洗而直接進(jìn)入下一步去除刻蝕停止層，防止去膠過(guò)程中形成的氧化物被清洗 液溶解，在銅制程中，所述氧化物為氧化銅。
步驟14,釆用含氟無(wú)氧等離子體去除剩余的刻蝕停止層，以露出金屬互 連層，產(chǎn)生等離子體的氣體中沒(méi)有氧氣，以防止刻蝕過(guò)程中金屬互連層被氧 化。
步驟15,對(duì)露出的金屬互連層表面進(jìn)行還原處理，去除自然氧化物，以 形成良好的表面，使其能被以后形成的阻擋層良好覆蓋。
步驟16,對(duì)還原處理后的晶片進(jìn)行濕法清洗，然后在所述金屬互連層上 形成阻擋層，接著在覆蓋有阻擋層的開(kāi)口內(nèi)填充金屬，圖案化后形成焊墊層； 所述焊墊層的材料為鋁、鋁銅合金或鋁硅合金。
下面結(jié)合具體的實(shí)施例詳述本發(fā)明所述焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法。
實(shí)施例一
圖3A至圖3F是實(shí)施例一中焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法的示意圖。本實(shí)施例中， 金屬互連層的材料為銅，焊墊層的材料為鋁。
參照?qǐng)D3A所示，提供一具有半導(dǎo)體器件的基底200,所述基底200包括 有源區(qū)、有源區(qū)上的多層金屬互連層；在所述基底200上形成最后一層金屬 互連層205和介質(zhì)隔離層210,所述金屬互連層205鑲嵌于介質(zhì)隔離層210之 中；金屬互連層205的材料為銅，其形成方法包括但不限于物理氣相沉積法和化學(xué)氣相沉積法；介質(zhì)隔離層210的材料包括但不限于未摻雜的二氧化硅
(USG)、磷硅玻璃(PSG)、硼硅玻璃(BSG)、硼磷硅玻璃(BPSG)、氟硅 玻璃(FSG)或具有低介電常數(shù)材料中的一種或其組合，所述具有低介電常數(shù) 材料包括但不限于黑鉆石(Black Diamond, BD )或coral ,(美國(guó)Novellus 公司產(chǎn)品)，其形成方法包括但不限于HDPCVD、 PECVD或SACVD。
在所述金屬互連層205和介質(zhì)隔離層210之上形成刻蝕停止層220，用于 確定刻蝕終點(diǎn)，同時(shí)防止過(guò)度刻蝕對(duì)下層金屬的損傷；所述刻蝕停止層220 包括但不限于氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、摻氮碳化硅中的一種，其形成方 法為化學(xué)氣相沉積法，依照器件特性及尺寸設(shè)計(jì)沉積厚度為100埃至500埃。
在所述刻蝕停止層220之上形成鈍化層230，用于保護(hù)下層的半導(dǎo)體器件 免于潮氣和雜質(zhì)的污染，還用于隔離絕緣焊墊，以防止金屬連線短路；鈍化 層可以為單層或者至少兩層，其材料包括但不限于氧化硅、氮氧化硅、氮化 硅，采用化學(xué)氣相沉積法形成；
本實(shí)施例中的鈍化層230由兩層組成，包括位于刻蝕停止層220之上的 氧化硅層和位于氧化硅層之上的氮化硅層，通過(guò)調(diào)整兩層的厚度和工藝而達(dá) 到釋放應(yīng)力的效果，其中，氧化硅層的厚度約為4000埃，氮化硅層的厚度約 為6000埃。
參照?qǐng)D3B所示，在所述鈍化層230上旋涂光刻膠層240,經(jīng)過(guò)曝光顯影 形成圖案，然后以圖案化的光刻膠層240為掩膜在鈍化層230中采用等離子 體法刻蝕出開(kāi)口 235;所述開(kāi)口 235終止于刻蝕停止層220內(nèi)，也就是說(shuō)，除 去一部分刻蝕停止層后即停止刻蝕，剩余的刻蝕停止層保護(hù)下層的金屬不被 等離子體損傷；開(kāi)口 235位于金屬互連層205上方對(duì)應(yīng)的位置，待除去剩余 的刻蝕停止層后在開(kāi)口 235內(nèi)填充金屬以形成焊墊層。
本實(shí)施例中在等離子刻蝕i殳備內(nèi)進(jìn)行刻蝕工藝?？涛g鈍化層230中的氮 化硅層采用的含氟氣體的等離子體，所述含氟氣體包括但不限于CF4、 CHF3， 同時(shí)刻蝕氣體中還混合有氧氣和氬氣，用于稀釋含氟氣體的濃度并提高對(duì)下 層氧化硅的選擇比，作為示例，氣體流量分別為，CF4: 120sccm， CHF3: 15sccm，氧氣30sccm，氬氣600sccm，刻蝕時(shí)間65s;刻蝕鈍化層230中的氧化硅 層也采用含氟氣體的等離子體，所述含氟氣體包括但不限于C4F8,同時(shí)也混 合有氧氣和氬氣，作為示例，氣體流量分別為，C4F8: 10sccm，氧氣10sccm， 氬氣600sccm,刻蝕時(shí)間90s。
參照?qǐng)D3C所示，刻蝕開(kāi)口 235之后釆用等離子去除光刻膠層240，產(chǎn)生 等離子的氣體包括但不限于氧氣、NO、 N20中的一種，半導(dǎo)體基底的溫度被 控制在5(TC以下，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)在去膠時(shí)的基底溫度通常高于250°C，本 實(shí)施例中所述的低溫去膠方法能夠在一定程度上避免對(duì)露出刻蝕停止層表面 的銅尖刺的氧化；作為示例，氧氣的流量為800sccm,等離子體的激勵(lì)源功 率為800w。
優(yōu)選的，刻蝕開(kāi)口 235后在同一腔室中原位去除光刻膠層240,減少晶片 轉(zhuǎn)移過(guò)程中的氧化和雜質(zhì)污染。
參照?qǐng)D3D所示，采用含氟無(wú)氧的等離子刻蝕去除剩余的刻蝕停止層，以 露出金屬互連層205的表面，所述含氟無(wú)氧等離子體包括CF4、 C4F8、 CHF3 中的一種或至少兩種氣體組合產(chǎn)生的等離子體，同時(shí)還混合有氬氣作為稀釋 氣體，刻蝕氣體中不包括氧氣和其它的含氧氣體，例如臭氧、 一氧化碳、二 氧化碳，可以防止下層的金屬表面的銅尖刺被氧化；作為示例，氣體的流量 為，CF4: 100sccm，氬氣200sccm，刻蝕時(shí)間60s。
上述過(guò)程中在去除光刻膠層240后不進(jìn)行濕法清洗，而是直接刻蝕剩余 的刻蝕停止層，避免去膠過(guò)程中生成的氧化銅溶解于清洗液，使金屬層表面 不平整，而導(dǎo)致后續(xù)沉積的阻擋層對(duì)金屬互連層表面的覆蓋性較差；優(yōu)選的， 去除光刻膠層240后，在同一腔室中原位刻蝕剩余的刻蝕停止層。
然后，對(duì)露出的金屬互連層205表面采用氫等離子體進(jìn)行轟擊，銅互連 層表面的氧化銅與氫等離子體反應(yīng)，而,皮還原為銅。產(chǎn)生氫等離子體的氣體 包括但不限于氫氣、氨氣，優(yōu)選的氣體為離化率較高的氫氣，作為示例，等 離子體激勵(lì)源的激發(fā)功率為500w,氫氣的流量為1000sccm,等離子體處理的 時(shí)間為60s。另外，等離子體進(jìn)行轟擊還起到去除金屬互連層205表面和開(kāi)口235側(cè)壁上的殘留聚合物的作用。
優(yōu)選的，去除剩余的刻蝕停止層后在同 一腔室中原位進(jìn)行等離子體還原 處理。
更優(yōu)選的，上述刻蝕開(kāi)口 235、去除光刻膠層240、去除剩余刻蝕停止層
原位進(jìn)行，不僅能夠避免晶片在不同設(shè)備間轉(zhuǎn)換時(shí)引起的氧化沾污，而且有 利于提高生產(chǎn)效率。
參照?qǐng)D3E所示，濕法清洗去除殘留物以后，在金屬互連層205上形成阻 擋層250,所述的阻擋層250至少將露出的金屬互連層205和開(kāi)口 235的側(cè)壁 覆蓋，用于阻擋金屬互連層的銅向上層擴(kuò)散。該阻擋層250可以為單層或至 少兩層，其材料包括但不限于Ta、 TaN、 TaSiN、 WN中的一種或至少兩種的 組合，采用物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法、脈沖激光沉積法或者^(guò)^知的 其他薄膜沉積技術(shù)，依照器件特性及尺寸設(shè)計(jì)沉積厚度為約100埃。
參照?qǐng)D3F所示，在覆蓋有阻擋層250的開(kāi)口 235內(nèi)填充金屬鋁，圖案化 形成鋁焊墊層245，采用物理氣相沉積法沉積鋁焊墊層，厚度為9000埃至 10000埃。
以上實(shí)施例中采用氫等離子體轟擊的方法對(duì)露出的金屬互連層進(jìn)行還原 處理，事實(shí)上，所述還原處理釆用還原性氣體對(duì)金屬互連層表面進(jìn)行還原的 方法，具體如以下實(shí)施例詳述。
實(shí)施例二
圖4A至圖4C是實(shí)施例二中焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法的示意圖。本實(shí)施例中， 金屬互連層的材料為銅，焊墊層的材料為鋁。
參照?qǐng)D4A所示，提供一具有半導(dǎo)體器件的基底300,所述基底300包括 有源區(qū)、有源區(qū)上的多層金屬互連層；在所述基底300上形成最后一層金屬 互連層305和介質(zhì)隔離層310，所述金屬互連層305鑲嵌于介質(zhì)隔離層310之 中；在所述金屬互連層305和介質(zhì)隔離層310之上形成刻蝕停止層320,用于確定刻蝕終點(diǎn)，同時(shí)防止過(guò)度刻蝕對(duì)下層金屬的損傷；在所述刻蝕停止層320 之上形成鈍化層330，用于保護(hù)下層的半導(dǎo)體器件免于潮氣和雜質(zhì)的污染，還 用于隔離絕緣焊墊，以防止金屬連線短路；上述金屬互連層305、介質(zhì)隔離層 310、刻蝕停止層320、鈍化層330的材料、形成方法、厚度等與實(shí)施例一相 似，在此不再贅述。
在所述鈍化層330上旋涂光刻膠層340，經(jīng)過(guò)曝光顯影形成圖案，然后在 鈍化層330中采用等離子體刻蝕出開(kāi)口 335;所述開(kāi)口 335終止于刻蝕停止層 320內(nèi)。
參照?qǐng)D4B所示，刻蝕開(kāi)口 335之后采用等離子去除光刻膠層340,產(chǎn)生 等離子的氣體包括但不限于氧氣、NO、 N20，半導(dǎo)體基底的溫度被控制在50 。C以下；然后采用含氟無(wú)氧等離子體刻蝕去除剩余的刻蝕停止層，露出下層 的金屬互連層305。
而后直接對(duì)露出的金屬互連層305表面進(jìn)行還原處理，本實(shí)施例中釆用 還原性氣體對(duì)金屬互連層表面進(jìn)行還原的方法，所述還原性氣體包括但不限 于氫氣、 一氧化碳，在一定溫度下，還原性氣體能夠?qū)⒔饘倩ミB層305表面 的氧化銅還原為銅，使金屬互連層305被后續(xù)沉積的阻擋層良好的覆蓋。作 為示例，還原性氣體為一氧化石友，流量800sccm,基底溫度為300。C，還原時(shí) 間90s。
參照?qǐng)D4C所示，濕法清洗去除殘留物以后，在金屬互連層305上形成阻 擋層350,所述的阻擋層350至少將露出的金屬互連層305和開(kāi)口 335的側(cè)壁 覆蓋，用于阻擋金屬互連層的銅向上層擴(kuò)散。而后在覆蓋有阻擋層350的開(kāi) 口 335內(nèi)填充金屬鋁，圖案化形成鋁焊墊層345。上述阻擋層350、鋁焊墊層 345的材料、形成方法、厚度等與實(shí)施例一相似，在此不再贅述。
同實(shí)施例一類(lèi)似，本實(shí)例中刻蝕開(kāi)口 335、去除光刻月交層340、去除剩余 刻蝕停止層320、對(duì)露出的銅互連層305表面還原處理這四個(gè)工藝步驟也可以 在一個(gè)腔室里原位進(jìn)行。在本發(fā)明的另 一 實(shí)施例中，所述焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法還包括去除剩余的 刻蝕停止層之前對(duì)其表面進(jìn)行還原處理，用于等離子去膠過(guò)程中，露出刻蝕 停止層表面的銅尖刺可能被氧化，所述的還原處理能夠?qū)~尖刺的氧化物進(jìn)
行還原；還原處理的方法與實(shí)施例一、實(shí)施例二相同，即氫等離子體轟擊金
屬互連層表面或者還原性氣氛下對(duì)金屬互連層表面進(jìn)行還原。 ■
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上 的限制。實(shí)施例中所述的還原處理的方法僅給出了氫等離子體轟擊金屬互連 層表面或者還原性氣氛下的對(duì)金屬互連層表面進(jìn)行還原兩種，其他能夠使金 屬互連層表面的氧化銅被還原，而提高阻擋層對(duì)金屬互連層覆蓋能力的還原 處理方法也在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上 述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或 修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，
均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括提供具有半導(dǎo)體器件的基底，所述基底至少包括金屬互連層、所述金屬互連層之上的刻蝕停止層，以及刻蝕停止層之上的鈍化層；在所述鈍化層上形成圖案化的光刻膠層，以所述光刻膠層為掩膜在所述鈍化層中刻蝕開(kāi)口，所述刻蝕終止于刻蝕停止層內(nèi)；干法去除所述光刻膠層；采用含氟無(wú)氧等離子體去除剩余的刻蝕停止層，以露出所述的金屬互連層；對(duì)露出的金屬互連層表面進(jìn)行還原處理；在位于露出的金屬互連層上的所述開(kāi)口中形成阻擋層和所述阻擋層上的焊墊層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述刻蝕 開(kāi)口和所述去除光刻膠層在同 一腔室中原位進(jìn)行。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述去除 光刻膠層和所述去除剩余的刻蝕停止層在同一腔室中原位進(jìn)行。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述去除 剩余的刻蝕停止層和所述對(duì)露出的金屬互連層表面進(jìn)行還原處理在同一腔室 中原位進(jìn)行。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述刻蝕 開(kāi)口、所述去除光刻膠層、所述去除剩余的刻蝕停止層、以及所述對(duì)露出的 金屬互連層表面進(jìn)行還原處理都在同一腔室中原位進(jìn)行。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于， 所述去除光刻膠層采用等離子體去膠法，控制所述基底的溫度低于50°C。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于， 所述含氟無(wú)氧等離子體包括CF4、 C4F8、 CHF3中的一種或至少兩種氣體組合 產(chǎn)生的等離子體。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于， 所述還原處理采用氫等離子轟擊金屬互連層表面的方法。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，產(chǎn)生所述 氫等離子體的氣體包括氫氣、氨氣中的一種。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在 于，所述還原處理釆用還原性氣體對(duì)金屬互連層表面進(jìn)行還原的方法。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在 于，還包括去除剩余的刻蝕停止層之前對(duì)所述剩余的刻蝕停止層表面進(jìn)行還 原處理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法，包括提供具有半導(dǎo)體器件的基底，所述基底至少包括金屬互連層、所述金屬互連層之上的刻蝕停止層，以及刻蝕停止層之上的鈍化層；在所述鈍化層上形成圖案化的光刻膠層，以所述光刻膠層為掩膜在所述鈍化層中刻蝕開(kāi)口，所述刻蝕終止于刻蝕停止層內(nèi)；干法去除所述光刻膠層；采用含氟無(wú)氧等離子體去除剩余的刻蝕停止層，以露出所述的金屬互連層；對(duì)露出的金屬互連層表面進(jìn)行還原處理；在位于露出的金屬互連層上的所述開(kāi)口中形成阻擋層和所述阻擋層上的焊墊層。本發(fā)明提供的焊墊結(jié)構(gòu)的形成方法能夠保證阻擋層對(duì)金屬互連層覆蓋良好，從而有效防止金屬互連層的金屬向焊墊層的擴(kuò)散，提高器件的可靠性。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101599445SQ20081011431
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者武 孫, 張世謀, 沈滿(mǎn)華, 王新鵬 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司