KR20010045222A - 반도체 소자의 범프 표면 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 범프 형성후에 표면 잔류물 처리 단계를 수행하여 수율을 향상시킬 수 있도록한 반도체 소자의 범프 표면 처리 방법에 관한 것으로, 반도체 소자의 범프 형성에 있어서 금속 라인층상의 절연층을 선택적으로 제거하여 패드 부분을 오픈시키는 단계;상기 패드 부분에 범프를 형성하는 단계;어닐 공정을 진행한후 HCl + HNO₃+ DI Water 용액을 사용하여 범프 표면을 세정하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

반도체 소자의 범프 표면 처리 방법{Method for cleaning bump in semiconductor device}

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 범프 형성후에 표면 잔류물 처리 단계를 수행하여 수율을 향상시킬 수 있도록한 반도체 소자의 범프 표면 처리 방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 반도체 소자의 범프 형성 공정에 관하여 설명하면 다음과 같다.

도 1a내지 도 1d는 종래 기술의 반도체 소자의 범프 형성 공정 단면도이고, 도 2는 종래 기술에서 금속 잔류물에 의한 오염 발생 부분을 나타낸 웨이퍼 평면도이다.

종래 기술의 범프 형성 공정은 먼저, 도 1a에서와 같이, 금속 라인층(1)상에 형성된 나이트라이드층(2)을 선택적으로 제거하여 패드 부분을 오픈시킨다.

그리고 도 1b에서와 같이, 전면에 TiW층(3),Au 씨드층(4)을 스퍼터링 공정으로 차례로 형성한다.

이어, 도 1c에서와 같이, 범프를 형성하기 위하여 전면에 포토레지스트층(5)을 형성하고 선택적으로 노광 및 현상하여 패드 부분을 오픈시킨다.

그리고 상기 오픈된 Au 씨드층(4)을 이용하여 Au 범프층(6)을 형성한다.

이어, 도 1d에서와 같이, 상기 패터닝된 포토레지스트층(5)을 제거하고 차례로 Au 씨드층(4),TiW층(3)을 선택적으로 제거하고 어닐 공정을 진행하여 범프 형성 공정을 완료한다.

이때, 상기 범프 표면에는 ⓐ에서와 같이 제조 공정시에 생기는 표면 오염이 있다.

범프 표면 오염은 도 2에서와 같이, 웨이퍼 에지부에 집중적으로 발생하는 금속 오염 및 스크라이브 레인(Scribe Lane)을 구성하는 테스트 패턴의 Al에 의한 표면 오염등이 주요 발생 원인이다.

이와 같은 본 발명에 따른 반도체 소자의 범프 형성에 있어서는 다음과 같은 문제가 있다.

범프 제조 공정중에 도금(plating) 및 씨드 메탈 제거시에 생기는 용액 오염, Al 오염 및 기타 이물질의 흡착으로 범프 표면이 매끄럽지 않아 소자 테스트(P-검 등의)시에 범프와 프로브 카드와의 접촉 불량으로 인한 저항값이상으로 저수율을 초래하였다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 반도체 소자의 범프 형성 공정의 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 범프 형성후에 표면 잔류물 처리 단계를 수행하여 수율을 향상시킬 수 있도록한 반도체 소자의 범프 표면 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a내지 도 1d는 종래 기술의 반도체 소자의 범프 형성 공정 단면도

도 2는 종래 기술에서 금속 잔류물에 의한 오염 발생 부분을 나타낸 웨이퍼 평면도

도 3a내지 도 3e는 본 발명에 따른 반도체 소자의 범프 형성 공정 단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

31. 금속 라인층 32. 나이트라이드층

33. TiW층 34. Au 씨드층

35. 포토레지스트층 36. Au 범프층

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자의 범프 표면 처리 방법은 반도체 소자의 범프 형성에 있어서, 금속 라인층상의 절연층을 선택적으로 제거하여 패드 부분을 오픈시키는 단계;상기 패드 부분에 범프를 형성하는 단계;어닐 공정을 진행한후 HCl + HNO₃+ DI Water 용액을 사용하여 범프 표면을 세정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 반도체 소자의 범프 형성 공정에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3a내지 도 3e는 본 발명에 따른 반도체 소자의 범프 형성 공정 단면도이다.

본 발명은 Au 범프 제조시에 도금 및 에천트 용액에 의한 오염 및 하부층의 금속에 의한 범프 표면의 오염 문제를 제거하여 접촉 불량을 개선하기 위한 것이다.

먼저, 도 3a에서와 같이, 금속 라인층(31)상에 형성된 나이트라이드층(32)을 선택적으로 제거하여 패드 부분을 오픈시킨다.

그리고 도 3b에서와 같이, 전면에 TiW층(33),Au 씨드층(34)을 스퍼터링 공정으로 차례로 형성한다.

이어, 도 3c에서와 같이, 범프를 형성하기 위하여 전면에 포토레지스트층(35)을 형성하고 선택적으로 노광 및 현상하여 패드 부분을 오픈시킨다.

그리고 상기 오픈된 Au 씨드층(34)을 이용하여 Au 범프층(36)을 형성한다.

이어, 도 3d에서와 같이, 상기 패터닝된 포토레지스트층(35)을 제거하고 차례로 Au 씨드층(34),TiW층(33)을 선택적으로 제거하고 어닐 공정을 진행한다.

그리고 도 3e에서와 같이, 상기 범프 표면의 ⓑ부분에 발생한 표면 오염을 제거하기 위하여 어닐 공정 완료후에 왕수(HCl + HNO₃+ DI Water)용액을 사용하여 범프 표면을 세정한다.

상기 HCl + HNO₃+ DI Water는 6:3:1의 비율로 혼합 조성한다.

이와 같은 본 발명은 범프 제조 공정에서 발생하는 여러가지 오염 즉, 화학 용액(Chemical)내에서의 여러가지 이물질 및 웨이퍼 에지부의 하부층 금속(Under Layer Metal)이 씨드 금속 제거시 웨이퍼 표면에 흡착되는 문제를 해결하기 위하여 최종 범프 제조 공정이 끝난후 HCL/HNO₃/DI 워터 혼합 용액으로 표면 처리하여 범프 표면을 청정화한 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 반도체 소자의 범프 표면 처리 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

범프 형성후에 범프 표면에 흡착되어있거나 잔류된 금속 또는 화학 용액 잔류물을 왕수를 이용하여 표면 처리하여 접촉 불량 문제를 해결하는 효과가 있다.

이는 소자의 수율을 향상시킬 수 있도록한다.

Claims (3)

1. 반도체 소자의 범프 형성에 있어서,

   금속 라인층상의 절연층을 선택적으로 제거하여 패드 부분을 오픈시키는 단계;

   상기 패드 부분에 범프를 형성하는 단계;

   어닐 공정을 진행한후 HCl + HNO₃+ DI Water 용액을 사용하여 범프 표면을 세정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 범프 표면 처리 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 범프는 패드 부분이 오픈된 전면에 TiW층,Au 씨드층을 스퍼터링 공정으로 차례로 형성하는 단계;

   전면에 포토레지스트층을 형성하고 선택적으로 노광 및 현상하여 패드 부분을 오픈시키는 단계;

   상기 오픈된 Au 씨드층을 이용하여 Au 범프층을 형성하는 단계;

   상기 패터닝된 포토레지스트층을 제거하고 차례로 Au 씨드층,TiW층을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 범프 표면 처리 방법.
3. 제 1 항에 있어서, HCl + HNO₃+ DI Water를 6:3:1의 비율로 혼합 조성하여 범프 표면을 세정하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 범프 표면 처리 방법.