用于加工半導(dǎo)體器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]各種實(shí)施例通常涉及用于加工半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]典型地，半導(dǎo)體器件要求最終金屬(或金屬化)層。為此，金屬層比如被沉積在半導(dǎo)體器件的整個(gè)表面之上，例如鋁層借助于濺射工藝被沉積，被結(jié)構(gòu)化并且被鈍化(例如借助于包含借助于化學(xué)氣相沉積來(lái)沉積的氮化物層和等離子體氧化物層的堆疊)。替選地，金屬可以被電鍍?cè)谝呀?jīng)結(jié)構(gòu)化的抗蝕劑掩膜中(例如銅的流電沉積)。
[0003]然而，對(duì)于半導(dǎo)體器件的最終組裝，典型地要求金屬層的開口部分(即開口鍵合焊盤)。借助于使用鹵素的刻蝕將鈍化層開口典型地導(dǎo)致開口的焊盤的污染，所述開口的焊盤可能在從前端加工進(jìn)行到后端加工的過(guò)程中和在后端加工(例如鋸切)期間腐蝕。這可能導(dǎo)致鍵合質(zhì)量的高波動(dòng)。在極端情形下，焊盤可能是不可鍵合的(NSOP，不粘附在焊盤上的問(wèn)題)。進(jìn)一步，腐蝕的焊盤可能降低完成的半導(dǎo)體器件的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供用于加工半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包含:形成最終金屬層；在最終金屬層之上形成鈍化層；并且結(jié)構(gòu)化鈍化層和最終金屬層以形成圖案化的金屬層和圖案化的鈍化層，其中圖案化的金屬層包含被圖案化的鈍化層覆蓋的焊盤區(qū)。
[0005]依據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供用于加工半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包含:形成最終金屬層；將處于不完全固化的狀態(tài)的第一鈍化層沉積在最終金屬層之上；在第一鈍化層處于不完全固化的狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)化第一鈍化層以將最終金屬層的部分開口 ；在第一鈍化層處于不完全固化的狀態(tài)時(shí)將第二鈍化層沉積在第一鈍化層之上以及在最終金屬層的部分之上；并且在沉積第二鈍化層之后，至少部分地固化第一鈍化層。
[0006]依據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例，提供用于加工半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包含:形成最終金屬層；將第一鈍化層沉積在最終金屬層之上；部分地使第一鈍化層聚合；在第一鈍化層處于部分聚合的狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)化第一鈍化層以將最終金屬層的部分開口 ；在第一鈍化層處于部分聚合的狀態(tài)時(shí)將第二鈍化層沉積在第一鈍化層之上以及在最終金屬層的部分之上；并且在沉積第二鈍化層之后，使第一鈍化層聚合。
【附圖說(shuō)明】
[0007]在附圖中，貫穿不同視圖，相同的參考字符通常指的是相同的部分。附圖不必成比例，而通常將重點(diǎn)放在圖解本發(fā)明的原理上。在下面的描述中，參考附圖描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，在附圖中:
圖1示出圖解依據(jù)實(shí)施例的用于加工半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。
[0008]圖2示出圖解依據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的用于加工半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。
[0009]圖3示出圖解依據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例的用于加工半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。
[0010]圖4A到4E示出依據(jù)實(shí)施例的用于加工半導(dǎo)體器件的方法中的各種階段。
[0011]圖5A到示出依據(jù)實(shí)施例的用于加工半導(dǎo)體器件的方法中的各種階段。
[0012]圖6示出圖解可以在依據(jù)各種實(shí)施例的用于加工半導(dǎo)體器件的方法中被用來(lái)生長(zhǎng)包含氧化鋁的層的原子層沉積工藝的工藝原理的各種視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面的詳細(xì)描述參考附圖，所述附圖通過(guò)圖解的方式示出在其中可以實(shí)踐本發(fā)明的特定細(xì)節(jié)和實(shí)施例。這些實(shí)施例被足夠詳細(xì)描述以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明?？梢圆捎闷渌鼘?shí)施例并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)、邏輯、和電氣改變而沒(méi)有脫離本發(fā)明的范圍。各種實(shí)施例不必相互排斥，因?yàn)橐恍?shí)施例能夠與一個(gè)或多個(gè)其它實(shí)施例組合以形成新的實(shí)施例。各種用于結(jié)構(gòu)或器件的實(shí)施例被描述，并且各種用于方法的實(shí)施例被描述?？梢岳斫獾氖沁B同結(jié)構(gòu)或器件被描述的一個(gè)或多個(gè)(例如所有的)實(shí)施例可以等同地可應(yīng)用到方法，并且反之亦然。
[0014]詞“示范性的”在本文中被用來(lái)表示“用作示例、實(shí)例、或圖解”。在本文中描述為“示范性的”任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)不必被理解為與其它實(shí)施例或設(shè)計(jì)相比是優(yōu)選的或有優(yōu)勢(shì)的。
[0015]在本文中用來(lái)描述“在側(cè)或表面之上”形成特征(例如層)的詞“在...之上”可以被用來(lái)表示特征(例如層)可以“直接地在暗示的側(cè)或表面上”形成，例如與暗示的側(cè)或表面直接接觸。在本文中用來(lái)描述“在側(cè)或表面之上”形成特征(例如層)的詞“在...之上”可以被用來(lái)表示特征(例如層)可以“間接地在暗示的側(cè)或表面上”形成，其中一個(gè)或多個(gè)額外的層被布置在暗示的側(cè)或表面和形成的層之間。
[0016]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“最終金屬層”可以包含(比如包含半導(dǎo)體器件的晶片或芯片的)半導(dǎo)體器件的最終金屬化級(jí)(例如頂金屬化級(jí))的金屬層。
[0017]最終金屬層可以使用比如借助于原子層沉積(ALD)來(lái)沉積的諸如Al2O3的電介質(zhì)材料被鈍化。在該方法中，電介質(zhì)材料可以被沉積在整個(gè)金屬層之上(稱為在內(nèi)部ALD)或在包含聚酰亞胺層和一個(gè)或多個(gè)開口焊盤的最終晶片表面之上(稱為在頂上ALD)。該方法可以在制造工藝中被容易地實(shí)施。進(jìn)一步，該方法要求低成本，其不要求額外的結(jié)構(gòu)化。然而，用該方法，額外的界面分別形成在金屬化層和鈍化層、鈍化層和聚酰亞胺層、以及聚酰亞胺層和成型化合物之間。這導(dǎo)致增加的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性并且可能在最壞的情形下在各種界面處導(dǎo)致問(wèn)題。
[0018]鑒于以上，依據(jù)各種實(shí)施例，提供可以被看成生成自對(duì)準(zhǔn)的焊盤保護(hù)的用于加工半導(dǎo)體器件的方法。這樣的方法在下面被描述。
[0019]圖1示出圖解依據(jù)實(shí)施例的用于加工半導(dǎo)體器件的方法的流程圖100。
[0020]在101中，形成最終金屬層。
[0021 ] 在102中，在最終金屬層之上形成鈍化層。
[0022]在103中，鈍化層和最終金屬層被結(jié)構(gòu)化以形成圖案化的金屬層和圖案化的鈍化層，其中圖案化的金屬層包含被圖案化的鈍化層覆蓋的焊盤區(qū)。
[0023]依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，換句話說(shuō)，沉積在最終金屬層(金屬化層)上的鈍化層與半導(dǎo)體器件的最終金屬層一起被結(jié)構(gòu)化(即比如使用相同的掩膜)。比如在結(jié)構(gòu)化最終金屬層之前使用ALD沉積鈍化層以覆蓋整個(gè)最終金屬層(例如鋁金屬層)。鈍化層和金屬層隨后例如通過(guò)使用圖案化的抗蝕劑作為刻蝕掩膜來(lái)刻蝕而被結(jié)構(gòu)化。在最終金屬層和抗蝕劑之間具有鈍化層的部分在刻蝕之后導(dǎo)致自對(duì)準(zhǔn)的焊盤保護(hù)。也就是說(shuō)，鈍化層在金屬層也被去除的區(qū)中被去除。然而，鈍化層保留在金屬層不被去除(例如金屬層不被去除以形成鍵合焊盤)的區(qū)中。
[0024]鈍化層比如包含金屬氧化物。
[0025]比如金屬氧化物是與最終金屬層的材料的自然氧化物(native oxide)不同的氧化物。
[0026]鈍化層比如包含氧化鋁。
[0027]依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，鈍化層借助于原子層沉積(ALD)工藝在最終金屬層之上形成。對(duì)ALD層可替選地，在各種實(shí)施例中，包含Si02、T12、一個(gè)或多個(gè)無(wú)機(jī)材料和其組合的層可以被使用。鈍化層也可以被摻雜。
[0028]原子層沉積工藝比如包含鋁前體(包含三甲基鋁)。
[0029]依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，原子層沉積工藝包含來(lái)自下面氧化前體組的至少一個(gè)氧化前體，該氧化前體組由下述組成:水、醇、異丙醇、乙醇和甲醇。
[0030]鈍化層比如形成在最終金屬層的整個(gè)表面之上，例如在包含半導(dǎo)體器件的整個(gè)晶片之上。
[0031]依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，結(jié)構(gòu)化鈍化層和最終金屬層包含:形成掩膜；圖案化掩膜；并且使用圖案化的掩膜刻蝕鈍化層和金屬層。
[0032]掩膜比如包含刻蝕抗蝕劑。
[0033]掩膜比如覆蓋焊盤區(qū)。
[0034]依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，刻蝕鈍化層和金屬層包含干法刻蝕或濕法刻蝕鈍化層和金屬層O
[0035]依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，最終金屬層包含來(lái)自下面金屬組的至少一個(gè)金屬，該金屬組由下述組成:銅、銀、鈀、鎢、鋁和錫。
[0036]依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，最終金屬層可以在半導(dǎo)體器件的前側(cè)處(例如在包含半導(dǎo)體器件的晶片或芯片的前側(cè)處)形成。依據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，最終金屬層可以在半導(dǎo)體器件的背側(cè)處(例如在包含半導(dǎo)體器件的晶片或芯片的背側(cè)處)形成。
[0037]最終金屬層比如形成在半導(dǎo)體器件的整個(gè)表面之上，例如在晶片或芯片的整個(gè)表面之上，例如在晶片或芯片的整個(gè)前側(cè)或背側(cè)之上。
[0038]圖2示出圖解依據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的用于加工半導(dǎo)體器件的方法的流程圖200。
[0039]在201中，形成最終金屬層。
[0040]在202中，將處于不完全固化的狀態(tài)的第一鈍化層沉積在最終金屬層之上。
[0041]在203中，在第一鈍化層處于不完全固化的狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)化第一鈍化層以將最終金屬層的部分開口。
[0042]在204中，在第一鈍化層處于不完全固化的狀態(tài)時(shí)將第二鈍化層沉積在第一鈍化層之上以及在最終金屬層的部分之上。
[0043]在205中，在沉積第二鈍化層之后，至少部分地固化第一鈍化層。
[0044]依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，換句話說(shuō)，第一鈍化層(例如通過(guò)旋涂)被形成在最終金屬層上并且只被預(yù)固化(即不完全固化，例如軟烘)，換句話說(shuō)被部分地固化，例如被部分地聚合。這可以比如表示第一鈍化層被大部分地固化，例如被固化到90%或更多、95%或更多、或99%或更多。第一鈍化層被結(jié)構(gòu)化并且第二鈍化層隨后在結(jié)構(gòu)化的第一鈍化層上形成以使得第二鈍化層覆蓋第一鈍化層在結(jié)構(gòu)化之后存在的區(qū)域和第一鈍化層在結(jié)構(gòu)化之后不存在的區(qū)域，以使得第二鈍化在這些區(qū)域中直接覆蓋金屬層。