KR19990057286A - 반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 CF₄, CHF₃, Ar 가스를 이용한 플라즈마 공정으로 입출력 패드의 보호막을 선택 식각하여 패드 표면을 개방하며, 200∼250℃의 반응 챔버 내 온도에서 Ar을 800∼1500 sccm로 인가하여 패드 표면에 형성된 오염 물질을 제거하며, 개방된 패드 표면에 와이어를 접착시켜 리드 프레임과 연결하는 제조 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 입출력 패드의 와이어링 본딩 영역을 확보하기 위한 식각 공정시 발생하는 오염 물질을 깨끗이 제거하여 후속 와이어링 본딩 공정을 양호하게 하기 때문에 제조 공정의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법

본 발명은 반도체 소자의 칩과 외부 패키지와의 연결을 위한 반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 입출력 패드와 와이어의 결합력을 높일 수 있어 반도체 장치의 와이어 본딩 불량에 의한 수율 저하를 미연에 방지할 수 있는 반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법에 관한 것이다.

반도체 장치의 제조 공정 중 와이어링 본드는 다이 위의 입출력 패드와 리드 프레임 간의 상호 전기적 연결을 위해 와이어를 가지고 연결시키는 것을 말한다. 이러한 와이어링 제조 방법은 볼 본드, TAB(Tape Automatic Bond) 등에 사용되며 마찰열, 압력 및 일정 온도의 열을 가하여 와이어를 연결시키는 것을 가리키는데, 이때 자주 사용되는 물질로는 골드 와이어가 대표적이다.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법의 문제점을 도시한 도면이다.

종래 기술에 의한 반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법은 우선, 입출력 패드를 위한 금속 패턴(10)과 그 위에 반사 방지막(12)을 형성하고, 반사 방지막(12) 위에 PE-CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방식을 이용하여 보호막으로서 산화막(14) 및 질화막(16)을 순차적으로 적층한다. 그 다음 사진 공정 및 식각 공정으로 상기 질화막(16), 산화막(14) 및 반사 방지막(12)을 선택 식각하여 금속 패턴(10)의 표면을 개방한다. 이때 식각 공정은 산화막(14)의 식각을 위해 CF₄, CHF₃, Ar, O₂등의 가스를 사용하며, 입출력 패드의 와이어링 본딩 영역을 확보하기 위해서 50∼100%의 타겟으로 과도 식각 공정을 실시한다. 이로 인해 플라즈마의 F기는 금속 패턴(10)으로 사용된 알루미늄과 반응하여 Al₂F₃의 부산물(F)을 형성하게 된다. 이러한 부산물(F)은 비휘발성 특성을 가지고 있기 때문에 입출력 패드의 금속 패턴(10) 표면에 접착되어 있다가 후속 와이어링 본딩 공정시 연결 부위의 접착력을 낮추는 방해물로 작용하게 되었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 입출력 패드의 식각 공정시 와이어 본딩의 불량을 야기시키는 오염 물질을 제거할 수 있는 반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법의 문제점을 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 금속 패턴

102: 반사 방지막

104: 산화막

106: 질화막

110: 와이어

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 소자의 칩과 외부 패키지와의 연결을 위한 반도체 장치의 입출력 패드를 제조 함에 있어서, 반도체 소자의 칩 위에 입출력 패드를 형성하기 위한 금속막 및 보호막을 증착하는 단계; CF₄, CHF₃, Ar 가스를 이용한 플라즈마 공정으로 상기 적층된 보호막을 선택 식각하여 입출력 패드의 금속막을 개방하는 단계; 및 200∼250℃의 반응 챔버 내 온도에서 Ar을 800∼1500 sccm로 인가하여 상기 개방된 패드 표면에 형성된 오염 물질을 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 개방된 패드 표면에 와이어를 접착시켜 리드 프레임과 연결하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 입출력 패드에 와이어를 본딩하기 위해서 입출력 패드를 이루는 보호막을 선택 식각하여 금속막 표면을 일부 개방한 다음에 200∼250℃의 반응 챔버 내 온도에서 Ar을 800∼1500 sccm로 인가하므로서, 상기 개방된 금속막 표면에 형성된 비휘발성 부산물을 휘발성 상태로 치환시켜 제거한다.

그러므로, 본 발명은 입출력 패드의 와이어링 본딩 영역을 형성하기 위한 식각 공정시 발생하는 오염 물질을 깨끗이 제거하여 후속 와이어링 본딩 공정을 양호하게 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.

도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 반도체 장치의 입출력 패드 제조 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.

우선, 본 발명은 반도체 소자의 칩 위에 반도체 입출력 패드를 형성하기 위한 금속 패턴(100)과 그 위에 반사 방지막(102)을 형성하고, PE-CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 방식을 이용하여 반사 방지막(102) 위에 보호막으로서 산화막(104) 및 질화막(106)을 순차적으로 적층한다. 그 다음 사진 공정 및 식각 공정으로 상기 질화막(106), 산화막(104) 및 반사 방지막(102)을 선택 식각하여 금속 패턴(100)의 표면을 개방한다. 이때, 식각 공정은 CF₄, CHF₃, Ar, O₂등의 가스를 사용한 플라즈마 공정을 이용하도록 한다.

그 다음 도 2에 나타난 바와 같이 반응 챔버 내 온도를 200∼250℃로 유지하고 100∼500Watts 반응 고주파를 사용하여 Ar을 800∼1500sccm(standard cubic centimeter per minute)로 인가한다. 이에 따라 상기 식각 공정에 의해 금속 패턴(100) 표면에 형성된 비휘발성 부산물인 Al₂F₃의 F가 탈기되고 Al이 환원되어 비휘발성 부산물이 깨끗하게 제거된다.

이어서 도 3에 나타난 바와 같이 비휘발성 부산물이 제거된 금속 패턴(100) 표면에 와이어를 접착시킨 후에 리드 프레임(도시하지 않음)과 연결하도록 하는 와이어 본딩 공정을 실시한다.

상기와 같은 제조 공정에 따르면, 본 발명은 금속막 표면이 일부 개방된 입출력 패드로 200∼250℃의 반응 챔버 내 온도에서 Ar을 800∼1500 sccm로 인가하므로서, 상기 입출력 패드의 와이어링 본딩 영역을 확보하기 위한 식각 공정시 CF₄플라즈마 가스에 의하여 금속막의 Al과 반응하여 생성되는 비휘발성 부산물을 휘발성 상태로 치환시켜 제거한다.

본 발명은 입출력 패드의 와이어링 본딩 영역을 확보하기 위한 식각 공정시 발생하는 오염 물질을 깨끗이 제거하여 후속 와이어링 본딩 공정시 입출력 패드와 와이어의 결합력이 증가되도록 하므로서 와이어링 본딩 공정의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 반도체 소자의 칩과 외부 패키지와의 연결을 위한 반도체 장치의 입출력 패드를 제조 함에 있어서,

   반도체 소자의 칩 위에 입출력 패드를 형성하기 위한 금속막 및 보호막을 증착하는 단계;

   CF₄, CHF₃, Ar 가스를 이용한 플라즈마 공정으로 상기 적층된 보호막을 선택 식각하여 입출력 패드의 금속막을 개방하는 단계; 및

   200∼250℃의 반응 챔버 내 온도에서 Ar을 800∼1500 sccm로 인가하여 상기 개방된 패드 표면에 형성된 오염 물질을 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 본딩 패드 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 개방된 패드 표면에 와이어를 접착시켜 리드 프레임과 연결하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 본딩 패드 제조 방 법.