CN104282534B - 金属表面缺陷的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种金属表面缺陷的处理方法，通过在非Pad区域表面上覆盖一掩膜层，并采用高能量的正离子轰击于Pad区域中的缺陷晶体使其变成晶体碎片，之后移除掩膜层并进行湿法清洗工艺，以完全去除缺陷晶体，同时形成一钝化层保护Pad区域。通过本发明的技术方案可以完全去除Pad区域表面的缺陷晶体，降低了产品报废的风险，极大的提高了产品的生产率，增强了工艺流程的可控性。

Description

金属表面缺陷的处理方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种金属表面缺陷的处理方法。
背景技术
随着半导体制造技术的不断成熟发展，晶圆制造越来越广泛的应用于各种工艺环境中，与此同时，对晶圆制造的工艺控制的要求也越来越严格，任何微小的缺陷都会导致晶圆的良率降低甚至是导致晶圆失效。
铝板表面的含氟晶体的异常生长广泛的存在于晶圆的制造工艺中，当周围的环境发生恶化或者晶圆的制造工艺发生异常改变时，异常的含氟晶体往往极易在金属表面进行生长，并且会直接影响到晶圆的生产良率；而且该含氟晶体只要在金属表面生长之后极难去除，对晶圆的键合影响极大，传统的处理工艺主要是通过控制工艺等待时间且以预防为主，但是未对该含氟晶体进行处理，无法从根本上解决问题，所以一旦含氟晶体产生将会给予产品造成极大的报废风险；同时也降低了产品的生产率，削弱了工艺流程的可控性。
本发明人根据多年来从事半导体技术领域方面的相关经验，细心观察且研究，提出了一种设计合理且有效改善现有技术缺陷的技术方案。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种金属表面缺陷的处理方法，以解决现有技术中因无法从根本去除异常晶体并给予产品造成极大的报废风险，同时导致产品的生产率降低，工艺流程的可控性削弱的缺陷。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种金属表面缺陷的处理方法，其中，所述方法包括：
提供一半导体结构，所述半导体结构的表面设有Pad区域和非Pad区域，所述Pad区域的上表面具有缺陷晶体；
于所述非Pad区域的上表面覆盖一掩膜层，并对所述Pad区域的上表面进行干法处理，以将所述缺陷晶体转变为晶体碎片；
去除所述掩膜层，并对所述半导体结构进行湿法清洗处理，以去除所述晶体碎片；
对所述Pad区域的上表面进行钝化处理，以形成一层钝化层。
较佳的，上述的金属表面缺陷的处理方法，其中，所述Pad区域表面的材质为金属。
较佳的，上述的金属表面缺陷的处理方法，其中，所述金属为铝。
较佳的，上述的金属表面缺陷的处理方法，其中，所述晶体为含氟晶体。
较佳的，上述的金属表面缺陷的处理方法，其中，所述干法处理为采用正离子轰击所述Pad区域的上表面。
较佳的，上述的金属表面缺陷的处理方法，其中，所述正离子的能量为2000～3000W。
较佳的，上述的金属表面缺陷的处理方法，其中，所述掩膜层为光刻胶。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
本发明公开了一种金属表面缺陷的处理方法，通过在非Pad区域表面上覆盖一掩膜层，并采用高能量的正离子轰击于Pad区域中的缺陷晶体使其变成晶体碎片，并进行掩膜层去除、湿法清洗工艺，以完全去除缺陷晶体并形成一钝化层保护Pad区域，通过本发明的技术方案可以完全去除Pad区域表面的缺陷晶体，极大的提高了产品的生产率，增强了工艺流程的可控性。
具体附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明实施例中金属表面处理的工艺流程图；
图2a～2d是本发明实施例中金属表面处理的原理结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：通过在非Pad区域的表面上覆盖一掩膜层，并采用高能量的正离子轰击于Pad区域中的缺陷晶体使其形成晶体碎片，之后移除掩膜层并进行湿法清洗工艺以完全去除缺陷晶体，同时形成一钝化层保护Pad区域。
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
为可以完全去除Pad区域上表面异常的缺陷晶体，提高产品的生产率，增强工艺流程的可控性，本发明提供了一种金属表面缺陷的处理方法。
在本发明的实施例中，如图1所示为本发明实施例中对Pad区域表面处理的工艺流程图，其中Pad区域表面即为金属材料。
在本发明的实施例中，具体的，如图2a所示，首先提供一半导体结构1，该半导体结构1表面设有两种区域：Pad区域2和非Pad区域(图中未示出)，Pad区域2即为用于后续封装工艺时，在其表面焊接金属丝并与其他管脚相连，以于将电位引出。其中，Pad区域2和非Pad区域均位于该半导体结构1的上表面。
在实际的晶圆工艺制造的过程中，因缺陷晶体3往往生长在Pad区域2表面，其极易直接影响到晶圆的生产，甚至导致晶圆报废，因此本发明实施例主要是对Pad区域2进行优化处理。
优选的，上述的缺陷晶体3为含氟晶体。
其次，对该半导体结构1的上表面覆盖一掩膜层(图中未示出)，并刻蚀去除部分掩膜层，以完全暴露该Pad区域2表面，同时该掩膜层仅覆盖于非优化处理的非Pad区域表面，用于保护后续工艺对非Pad区域造成影响。例如可制备一具有开口图案的光刻胶覆盖在半导体结构之上，其中，该光刻胶中的开口将Pad区域2的上表面予以外露，进而使得后续对Pad区域2进行干法处理后，避免非Pad区域受到干法处理的损伤。
然后，如图2b所示，采用干法处理工艺对Pad区域2上表面进行处理，具体的，采用正离子(包括CF4与CHF3的混合气体，并以惰性气体Ar作为载体)轰击Pad区域2的上表面和非Pad区域的上表面，因非Pad区域的上表面覆盖上述掩膜层，因此该正离子轰击工艺只有效的轰击Pad区域2的上表面，同时因Pad区域2的上表面具有缺陷晶体3，因此正离子轰击可以有效的将该缺陷晶体3转变为晶体碎片31，便于后续清洗工艺以完全去除；其中，该正离子的能量为2000～3000W(2000W、2500W或者3000W以及在该范围内的其他正离子能量)，其中该正离子轰击在一定程度上也可以清洁半导体结构1的上表面。
在本发明的实施例中，Pad区域2表面的材质可为铝或铜等金属，作为可选项，该Pad区域2表面的材质为铝。
之后，去除正离子轰击后的半导体结构1上表面的掩膜层，以完全暴露半导体结构1的上表面。
继续对上述半导体结构1采用湿法清洗工艺进行处理，即采用半导体制备工艺中，后段制程去除光阻的清洗液对半导体结构1进行清洗，以将Pad区域2上表面的晶体碎片31完全去除，并在清洗后进行后续的干燥工艺，使其不会影响后续的晶圆制造工艺，如图2c所示。
最后，对Pad区域2的上表面进行钝化处理，以在Pad区域2的上表面形成一钝化层4，该钝化层4优选为氧化铝，以保护Pad区域2表面的电特性并提高Pad区域2的耐磨以及耐腐蚀性；同时一定程度上也可以有效的防止Pad区域2的金属层受到后续工艺的机械损伤或者化学损伤；如图2d所示。
综上所述，本发明公开了一种金属表面缺陷的处理方法，通过在非Pad区域表面上覆盖一掩膜层，并采用高能量的正离子轰击于Pad区域中的缺陷晶体使其变成晶体碎片，之后移除掩膜层并进行湿法清洗工艺，以完全去除缺陷晶体，同时形成一钝化层保护Pad区域。通过本发明的技术方案可以完全去除Pad区域表面的缺陷晶体，降低了产品报废的风险，极大的提高了产品的生产率，增强了工艺流程的可控性。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种金属表面缺陷的处理方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一半导体结构，所述半导体结构的表面设有Pad区域和非Pad区域，所述Pad区域的上表面具有缺陷晶体；
对该所述半导体结构的上表面覆盖一掩膜层，于刻蚀去除部分所述掩膜层后，所述Pad区域表面完全暴露，未被刻蚀的所述掩膜层覆盖于非优化处理的所述非Pad区域表面，对所述Pad区域的上表面进行干法处理，以将所述缺陷晶体转变为晶体碎片；
去除所述掩膜层，并对所述半导体结构进行湿法清洗处理，以去除所述晶体碎片；
对所述Pad区域的上表面进行钝化处理，以形成一层钝化层。
2.如权利要求1所述的金属表面缺陷的处理方法，其特征在于，所述Pad区域表面的材质为金属。
3.如权利要求2所述的金属表面缺陷的处理方法，其特征在于，所述金属为铝。
4.如权利要求1所述的金属表面缺陷的处理方法，其特征在于，所述晶体为含氟晶体。
5.如权利要求1所述的金属表面缺陷的处理方法，其特征在于，所述干法处理为采用正离子轰击所述Pad区域的上表面。
6.如权利要求5所述的金属表面缺陷的处理方法，其特征在于，所述正离子的能量为2000～3000W。
7.如权利要求1所述的金属表面缺陷的处理方法，其特征在于，所述掩膜层为光刻胶。
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