CN1725457A - 除去半导体器件的焊盘区中的晶格缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用氩气(Ar)等离子体溅射修复处理除去半导体器件的焊盘(PAD)区中的晶格缺陷的方法，在焊盘上形成聚酰亚胺保护层之后，检测焊盘区中是否存在晶格缺陷，如果焊盘区中存在晶格缺陷，氩气(Ar)等离子体溅射修复处理，以除去焊盘区中的晶格缺陷。

Description

除去半导体器件的焊盘区中的晶格缺陷的方法
技术领域
本发明涉及除去半导体器件的焊盘(PAD)区中的晶格缺陷的方法，特别涉及用氩气(Ar)等离子体溅射修复处理除去半导体器件的焊盘(PAD)区中的晶格缺陷的方法，特别涉及用氩气(Ar)等离子体溅射修复处理除去动态随机存取存储器(以下简称DRAM)的焊盘(PAD)区中的晶格缺陷的方法。
背景技术
半导体器件包括各种类型的有源器件，例如，动态随机存取存储器(DRAM)是一种具有多层结构的半导体器件，为了将在各个膜层中形成的构件连接在一起以构成一个完整的DRAM，和使DRAM与其他的半导体器件或其他电子元件连接而构成需要的电子电路模块，要完成这些连接就必须构成许多的焊盘，焊盘是极其重要的连接构件，因此，要求焊盘具有良好的导电性和高可靠性，焊盘区中的晶格缺陷会对焊盘导电性和高可靠性造成负面影响。
通用的半导体器件的焊盘形成工艺包括以下步骤；步骤1，在已经形成有半导体器件的其他构件的衬底上形成导电层，例如，铝或铝合金层；步骤2，在铝或铝合金导电层上涂覆光刻胶(PR)；步骤3，用具有焊盘图形的掩模对导电层进行光刻和腐蚀，对要构成焊盘的导电层构图；步骤4，进行灰化(Ashing)处理，除去导电层上的光刻胶；步骤5，进行有机溶剂清洗，清除光刻胶；步骤6，在已形成的具有焊盘图形的导电层上形成铝合金钝化层；步骤7，在已形成有铝合金钝化层的导电焊盘上形成聚酰亚胺保护层，由此形成焊盘。
在现有的焊盘形成工艺中，由于在对导电层光刻腐蚀构图的步骤3中，所用的腐蚀剂是含氟的腐蚀剂，腐蚀剂中逸出的氟离子(F+)在随后的工艺步骤中会造成焊盘区出现晶格缺陷，焊盘区中的晶格缺陷会对焊盘的导电性和高可靠性造成负面影响。为了防止在焊盘区中产生晶格缺陷，现有的工艺中严格控制步骤6(在已形成的具有焊盘图形的导电层上形成铝合金钝化层)与步骤7(在已形成有铝合金钝化层的导电焊盘上形成聚酰亚胺保护层)之间的间隔时间(Q时间)。但是，这种限定铝合金钝化层形成步骤(步骤6)与聚酰亚胺保护层形成步骤(步骤7)之间的间隔时间(Q时间)的方法并不是特别可靠，一旦超过了Q时间，就会在焊盘区中产生晶格缺陷。而且，即使在聚酰亚胺保护层形成后还会发现焊盘区中有晶格缺陷。这些缺陷会对DRAM的可靠性造成负面影响。
发明内容
为了克服上述的缺陷提出本发明方法。本发明的目的是，提出一种除去焊盘区中的晶格缺陷的方法，在聚酰亚胺保护层形成步骤(步骤7)之后，检测焊盘中是否存在晶格缺陷，如果在焊盘区中存在晶格缺陷，则采用氩气(Ar)等离子体溅射修复处理，以消除焊盘区中的晶格缺陷。
按照本发明的一个技术方案，在焊盘区上形成聚酰亚胺保护层之后，检测焊盘区中是否存在晶格缺陷，如果焊盘区中存在晶格缺陷，则进行氩气(Ar)等离子体溅射修复处理，以除去焊盘区中的晶格缺陷。
附图说明
附图是说明书的一个组成部分，与说明书的文字部分一起说明本发明的原理和特征，附图中显示出代表本发明原理和特征的实施例。其中，
图1是现有的半导体器件的焊盘形成工艺流程图；
图2是按本发明的半导体器件的焊盘形成工艺流程图；
图3是用光学显微镜(OM)拍摄的焊盘区中有晶格缺陷的显微镜照片；
图4是用可倾斜的电子扫描显微镜(Jo-SEM)拍摄的焊盘区中有晶格缺陷的显微镜照片；和
图5是用能散X射线光谱分析法进行组分分析的光谱照片。
具体实施方式
图2是按本发明的半导体器件的焊盘形成工艺流程图。图2所显示的按本发明的半导体器件的焊盘形成工艺流程是在图1所显示的现有的半导体器件的焊盘形成工艺流程的步骤7(形成聚酰亚胺保护层)之后增加了步骤S1(检测焊盘区中是否存在晶格缺陷)；和步骤S2(当步骤S1检测到焊盘区中存在晶格缺陷时，进行步骤S2(氩气(Ar)等离子体溅射修复处理)。如果，在步骤S1检测到焊盘区中不存在晶格缺陷时，完成焊盘的制造。
具体实施例
以下参见图2详细描述按照本发明的用氩气(Ar)等离子体溅射修复处理除去半导体器件的焊盘(PAD)区中的晶格缺陷的方法。图2是按本发明的半导体器件的焊盘形成工艺流程图。
在图2显示的按照本发明的半导体器件的焊盘形成工艺流程是在图1所显示的现有的半导体器件的焊盘形成工艺流程的步骤7(形成聚酰亚胺保护层)之后增加了：步骤S1，检测焊盘区中是否存在晶格缺陷；和步骤S2，当步骤S1检测到焊盘区中存在晶格缺陷时，进行氩气(Ar)等离子体溅射修复处理。其中的步骤S1，用光学显微镜(OM)检测焊盘区中是否有晶格缺陷，当发现焊盘区中有晶格缺陷时，拍摄有晶格缺陷的焊盘的显微镜照片，并用可倾斜的电子扫描显微镜(Jo-SEM)拍摄有晶格缺陷的焊盘区的显微镜照片。然后，进行步骤S2，进行氩气(Ar)等离子体溅射修复处理流。
氩气(Ar)等离子体溅射修复处理中的处理条件是：
氩气(Ar)等离子体溅射修复处理室中的真空度是：50-200mTorr，
氩气(Ar)等离子体溅射修复处理中用的电功率是：300-500W，
氩气(Ar)等离子体溅射修复处理中使氩气(Ar)流入，
氩气(Ar)等离子体溅射修复处理后焊盘导电层铝的损失量应小于1000。
通过以上描述的用氩气(Ar)等离子体溅射修复处理，消除了焊盘区中存在的晶格缺陷，能保证半导体器件的焊盘具有良好的导电性和高可靠性，由此可以构成具有高可靠性的半导体器件。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1、除去半导体器件的焊盘区中的晶格缺陷的方法，包括以下步骤：
步骤1，在已经形成有半导体器件的其他构件的衬底上形成导电层，例如，铝或铝合金层；
步骤2，在铝或铝合金导电层上涂覆光刻胶(PR)；
步骤3，用具有焊盘图形的掩模对导电层进行光刻和腐蚀，对要构成焊盘的导电层构图；
步骤4，进行灰化(Ashing)处理，除去导电层上的光刻胶；
步骤5，进行有机溶剂清洗，清除光刻胶；
步骤6，在已形成的具有焊盘图形的导电层上形成铝合金钝化层；
步骤7，在已形成有铝合金钝化层的导电焊盘上形成聚酰亚胺保护层；制成半导体器件的焊盘，
其特征是，在步骤7之后还包括：
步骤S1，检测到焊盘区中是否存在晶格缺陷；
步骤S2，在步骤S1中检测到焊盘区中有晶格缺陷时，对已形成的焊盘结构进行氩气(Ar)等离子体溅射修复处理，以消除焊盘区中的晶格缺陷。
2、按照权利要求1的方法，其特征是，步骤S1，检测焊盘区中是否存在晶格缺陷；是用光学显微镜(OM)和可倾斜的电子扫描显微镜(Jo-SEM)检测焊盘区中的晶格缺陷，并用能散X射线光谱分析法进行组分分析。
3、按照权利要求1的方法，其特征是，步骤S2的氩气(Ar)等离子体溅射修复处理中的条件是：
氩气(Ar)等离子体溅射修复处理室中的真空度是：50-200mTorr，
氩气(Ar)等离子体溅射修复处理中用的电功率是：300-500W，
氩气(Ar)等离子体溅射修复处理中使氩气(Ar)流入，
氩气(Ar)等离子体溅射修复处理后焊盘导电层铝的损失量应小于1000。
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