TWI271812B - Method for fabricating a probing pad of an integrated circuit chip - Google Patents

Description

1271812 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 路製程，特別是有關於一種製作 本發明係有關於半導體積體電 ic晶片針測墊之方法。 【先前技術】 如業界所習知，在IC W的製造過 製造酬卿十__物。=== 態，都必須經過一個特定的叫 測試產品的需求主要來自兩個考量因素: 计的考1與單位產量（良率)提高的考 在晶圓型態測試個別的晶片，其 在晶片與自動測試設備之間利用細針曰曰:針測。晶圓針叫 電性接觸,〖爾糊 时艺:粒的電性’贱於進行&分離的晶 刖，師選出良好的1C晶片；除此之外， 、t裒之 晶片的良率’依良率的高低來判斷晶圓製、測试產品1C 率高時表示晶11製造過程-切正常，若過私疋否有誤。良 製造的過財，娜伽一==^圓 1271812 請參閱第1 m ^ 針測製程之剖面音、、、，曰不的是習知方法以探針頭30進行 有一金屬執/不思圖。如第1圖所示，1C晶片10上設 _ 14。金屬墊12與晶片10中製作於介電声12 内圖未示)相連接。介電層覆 Γ覆1塾14的齡電常數材料層。銅金屬塾14由保護層 金屬塾24Μ出—開σ 28暴露出部份的銅 歼口 28之後，會另外在銅金屬墊14上形 :，二=6:6，^ mark)36。 上滑動一預定距離產生探測記號(probe 七迷的針測製程的缺點抛人 統利用鋼夢紐… 見縮小時，金屬内連線糸 2她打配合低介電常數材料料金屬導線之間的絕緣 M力旦、在1睡屬墊16上以探針觀行電路測試程序，可能因 μ里過大而造她銅或是絕緣層破料問題。 【發明内容】 晶片針測墊之方法， 本發明之主要目的即在提供一種製作Ic 以解決上述習知技藝的裸銅問題。 根據本㈣讀龄酬，柯賴露—婦作ic晶片辦 墊之方法，包含有以下步驟： 供基底，其上具有^介電層； I271812

^ I 於邊介電層上形成一嵌入金屬導線，且該嵌入金屬導線具有一 暴露出來的上表面； 在4肷入金屬導線之該上表面以及該介電層上覆蓋一保護介 電層； 飿除部分的該保護介電層，於該嵌人金屬導線之該上表面形成 強化圖案，且該強化圖案具有一間隙，暴露出部分的該嵌入金 屬導線；以及 _ 於韻化圖案以及該賴介電層上形成—金屬墊，且該金屬墊 填滿該嵌入金屬導線的該間隙。 為了使貴審查委員能更進一步了解本發明之特徵及技術内 奋，睛參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖。然而所附圖式僅 供參考與輔助說明用，並非用來對本發明加以限制者。 【實施方式】 凊參閱第2至6圖，其繪示的是本發明較佳實施例一種 製作1C晶片針測墊之方法的剖面示意圖。首先，如第2圖 所不，在一半導體IC晶片1〇〇具有一底層12〇。底層12〇 可以包含有介電層以及形成在介電層中的各種積體電路元 件，例如電晶體、記憶體或邏輯電路元件，以及連接這些 電路元件的内連線金屬導線，而為簡化說明，這些積體電 路70件並未繪製在圖中。根據本發明之較佳實施例，在底 層120中肷入有一銅導線層140，且銅導線層可以被 1271812 -低介電常數介電材料所包圍，但不限於此。如第2圖所 示，銅導線層140具有一暴露出來的上表面。 如熟習該項技藝者所知，銅導線層M〇的製作方式可以先利用 蝕刻製程在底層120中餘刻出一鑲後溝渠結構，然後在钱刻來的 鑲後溝渠結構内填滿銅金屬，再接著以化學機械研磨製程將多餘 的銅金屬磨除。此外，為了避免銅金屬的擴散，可以另外在銅金 _屬I40與底層120之間增加一阻障層（圖未示）。 在完成銅導線層M0的製作之後，接著於銅導線層刚表面以 及底層12〇上沈積-保護介電層。根據本發明之較佳實施例， 倾介電層·可以包括她㈣、氮切、氮氧切或聚亞醯 胺(polyimide)，但亦不限於上述種類。 歸如第3圖所不，進行一微影以及钮刻製程，將保護介電 層240圖案化。在保護介電層24〇内形成一開口·，使開口暴露 出部分的銅導線層刚的上表面。同時，在開口 内的銅導線 曰〇的上表面上面喊—強化圖案25G。強化圖案，包含有間 隙252,並使間隙252暴露出位於下方的部分銅導線層刚上表面。 本么月之主要技她徵即在於增加了強化圖案別，其設計目 2要是在將後續針測製程中探針頭所造成過大的應力抵銷掉， 避免造成銅導線層⑽的裸銅問題。第7圖中繪示的是本發明較 !271812 佳實施例強化圖案25〇的側視示意圖，其中強化圖案250係由至 ^兩個同心圓環結構所構成。但是本發明強化圖案25〇並不僅限 於同心圓環結構，亦可以包括其它圖案，例如，螺旋狀、波浪狀 或多邊形狀等等。 如第4圖所示，接下來在所形成的強化圖案25〇上、暴露出來 的銅導線層140的表面上，以及保護介電層24〇上沈積一阻障層 _ 244。阻障層244可以包括氮化鈦、氮化鈕或其它類似材料，其中 以氮化鈕較佳。隨後，在阻障層244上沈積一導電層26〇，例如鋁 金屬’並且使導電層260填滿強化圖案25〇的間隙252。 最後’如第5圖所示’進行一微影以及餘刻製程，將導電層260 X及阻卩早層244圖案化，形成一金屬墊266。如第ό圖所示，在後 續的針測製程中，探針頭330先接觸到金屬墊266，然後其所施加 _的應力了以被強化圖案250所分散或抵銷，藉此得以保護下方的 銅導線層140，而避免裸銅問題。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍 所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖繪示的是習知方法以探針頭進行針測製程之剖面示意圖。 第2至6圖繪示的是本發明較佳實施例一種製作忙晶片針測 1271812 墊之方法的剖面示意圖。 第7圖繪示的是本發明較佳實施例強化圖案的側視示意圖。 【主要元件符號說明】 10 1C晶片 12 介電層 14 銅金屬墊 16 鋁金屬墊 24 保護層 28 開口 30 探針頭 36 探測記號 38 裸銅 100 半導體1C晶片 120 底層 140 銅導線層 240 保護介電層 244 阻障層 250 強化圖案 252 間隙 260 導電層 266 金屬墊 280 開口 330 探針頭

Claims (1)

1. I 之 71812 十、申請專利範圍·· 種製作ic晶片針測墊之方法，包含有以下步驟： 提供一基底，其上具有一介電層； ' 於該介電層上形成一嵌入金屬導線，且該嵌入金屬導線具有一 暴露出來的上表面； 在該嵌入金屬導線之該上表面以及該介電層上覆蓋一保護介 參電層； 蝕除部分的該保護介電層，於該嵌入金屬導線之該上表面形成 一強化圖案，且該強化圖案具有一間隙，暴露出部分的該嵌入金 屬導線；以及 於該強化圖案以及該保護介電層上形成一金屬墊，且該金屬墊 填滿該嵌入金屬導線的該間隙。 鲁2·如申請專利範圍第1項所述之一種製作1€:晶片針測墊之方 法，其中該嵌入金屬導線包含有銅。 3·如申請專利範圍第1項所述之一種製作1C晶片針測塾之方法，其中該 保護介電層包含有氧夕、氮夕、氮氧41^夕或聚亞酿胺。 4·如申請專利範圍第1項所述之一種製作1C晶片針測墊之方 法，其中該強化圖案為同心圓環圖案。 f ^71812 5.如申請專利範圍第！項所述之一種製作IC晶片針測塾之方法， 其1Μ強蝴案包含有職細案、航細隸乡_狀圖案。 -6·如申請專利範圍第1項所述之一種製作以曰片針測塾之方 /法，其中該金屬墊包含有鋁。 7·如申請專利範圍第！項所述之一種製作IC_晶片針測塾之方法，其中該 參方法另包含有在該金屬墊以及該強化圖案之間形成一_層。 X 8.如申呀專利範圍第7項所述之一種製作Ic晶片針測塾之方 法，其中該阻障層包含有氮化鈕。 9·如申請專利範圍第1項所述之-種製作1C晶片針測墊之方 法，其中該基底中包含有一半導體元件。 籲10.如申請專利範圍第9項所述之一種製作Ic晶片針測塾之方 法，其中辭導體元件包含有金氧轉體電晶體、互補式金氧半 導體電晶體、記紐、邏輯元件或積體電路模組。 〗1·如申請專利範圍第9項所述之一種製作IC晶片針測墊之方 法，其中該半導體元件透過該嵌入金屬導線與該金屬塾電性連接。 12· —種1C晶片針測墊之結構，包含有： 一基底，其上具有一介電層； "1271812 * 一嵌入金屬導線，設於該介電層上，且該嵌入金屬導線具有_ 暴露出來的上表面； ' 一保護介電層，覆蓋在該上表面以及該介電層上； ^ 一強化圖案，設於該嵌入金屬導線之該上表面，且該強化圖案 ^具有一間隙，暴露出部分的該嵌入金屬導線；以及 金屬墊，δ又於该強化圖案以及該保護介電層上，且該金屬塾 填滿該嵌入金屬導線的該間隙。 Β·如申請專利範圍第12項所述之一種ic晶片針測墊之結構，其 中該嵌入金屬導線包含有銅。 14·如申請專利範圍第12項所述之一種1C晶片針測墊之結構，其 中該保護介電層包含有氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或聚亞酿胺。、 15·如申請專利範圍第12項所述之一種1C晶片針測墊之結構，其 •中該強化圖案為同心圓環圖案。 16·如申請專利範圍第12項所述之一種1C晶片針測墊之結構，其 中該強化圖案包含有螺旋狀圖案、波浪狀圖案或多邊形狀圖案。 17. 如申請專利範圍第12項所述之一種1C晶片針測墊之結構，其 中該金屬墊包含有鋁。 18. 如申請專利範圍第12項所述之一種1C晶片針測墊之結構，其 13 1 1271812 t在該金屬墊以及該強化圖案之間月有一阻障層。 • · . - 19·如申睛專利範圍第18項所述之/種IC晶片針 •中該轉層包含抓她。 其 20·如申請專利範圍第12項所述之/種IC晶片針測墊之結構，其 中邊基底中包含有一半導體元件。 • 9 21·如申請專利範圍第2〇項所述之一種1C晶片針測墊之結構，其 中該轉體元件包含有金氧半導體電晶體、互補式金氧半導體電 晶體、記憶體、邏輯元件或積體電路模組。 22·如申請專利範圍第2〇項所述之一種IC晶片針測墊之結構，其 中為半導體元件透過該叙入金屬導線與該金屬墊電性連接。 _ 23· -種進行ic晶片針測之方法，包含有以下步驟： 提供一 IC晶片，其包含有：一基底，其上具有一介電層；— 嵌入金屬導線，設於該介電層上，且該嵌入金屬導線具有一暴露 出來的上表面；一保護介電層，覆蓋在該上表面以及該介電層上； 強化圖案，δ又於这肷入金屬導線之該上表面，且該強化圖案具 有一間隙，暴露出部分的該嵌入金屬導線；一金屬墊，設於該強 化圖案以及該保護介電層上，且該金屬墊填滿該嵌入金屬導線的 該間隙；以及 14 1271812 力^^__，進行制，射_酿生之應 力了藉由销化_抵銷掉’避免裸銅產生。 24.如申睛專利範圍第23項所述之 其中該嵌场屬轉包含有銅。 了 ％#_之方法’ 戈申》月專利範圍第23項戶斤述之一種進行ic曰g 護介電層肖之方法，其中該保 層W有氧切、氮姆、錄或聚亞_。 26. 如申請專利範圍第23項所述之-種進行扣 其愧強化圖案為同心圓環圖案。 日日十測之方法’ 27. 如申請翻範圍第23項所述之一種断κ晶 化圖案包含有_犬圖案、波浪狀圖案或多邊形狀圖案。方法’其中該強 28. 如申請專利範圍第23項所述之一種進行忙 其令該金屬墊包含有鋁。 阳片斜測之方法， 29.如申請專利範圍第23項所述之—種進行忙曰 其令在該金屬塾以及該強化瞧之間另有—叫層丨測之方法 30·如申請專利範圍第23項所述之一種進行忙曰 其令該阻障層包含有氮化鈕。 s曰片針測之方法 1271^12 31·如申請專利範圍第23項所述之一種進行1C晶片針測之方法， 其中該基底中包含有一半導體元件。 .* . .32.如申請專利範圍第31項所述之一種進行1C晶片針測之方法， Λ其中該半導體元件包含有金氧半導體電晶體、互補式金氧半導體 電晶體、記憶體、邏輯元件或積體電路模組。

   33.如申請專利範圍第31項所述之一種進行1C晶片針測之方法， 其中該半導體元件透過該嵌入金屬導線與該金屬墊電性連接。 十一、圖式：