焊垫的处理方法技术

本发明专利技术揭示了一种焊垫的处理方法。包括提供前端结构，所述前端结构包括有经初步处理的焊垫；对所述焊垫进行疏水处理；对所述焊垫进行退火处理；对所述焊垫完成清洁处理。在本发明专利技术中，利用疏水处理降低了焊垫与水分的接触能力，同时通过退火处理降低了氟离子的含量，有效的减少了能够对焊垫具有侵蚀性的物质与焊垫的接触，使得焊垫的质量得到保证，有利于提高键合工艺的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种。
技术介绍
在半导体制程过程中，晶圆的键合（waferbonding)是一道极为重要的工序。这 一技术可以将不同材料的晶圆结合在一起。常用的键合技术有娃-娃键合、娃-玻璃键合、 金属扩散键合、聚合物粘结键合等。该技术已经能够应用于多个半导体
中，例如 3D-TSV、HB-LED、SOI、MEMS等，并且已被认为是半导体行业发展的重要技术之一。 根据不同的应用领域，晶圆的键合的工艺参数会有着差异，但是其基本原理相似， 即通过键合点（即焊垫）通过在真空环境施加压力等手段来达成不同晶圆的结合。晶圆的 键合要求精密严格，因此经常出现键合失败现象，例如键合设备的物理冲击、对准不精确、 晶圆间的接触不佳等原因皆可以造成键合的失败。而晶圆键合的失败将严重影响着芯片的 可靠性，制约着产品的良率。经专利技术人研究发现，焊垫（pad)表面异常，导致表面状态较差， 使得晶圆间的接触不佳，这是导致键合失败的一个重要因素。如何改善这一状况，是一个亟 待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种，改善现有技术中键合质量差的问 题。 为解决上述技术问题，本专利技术提供一种，包括： 提供前端结构，所述前端结构包括有经初步处理的焊垫； 对所述焊垫进行疏水处理； 对所述焊垫进行退火处理；以及 对所述焊垫完成清洁处理。 可选的，对于所述的，所述疏水处理为在所述焊垫上涂敷一层疏 水物质。 可选的，对于所述的，所述疏水物质含有甲基。 可选的，对于所述的，所述疏水物质为HMDS。 可选的，对于所述的，在160°C~200°C、充满气态HMDS的环境下， 将所述焊垫置于该环境中进行疏水处理。 可选的，对于所述的，所述焊垫置于气态HMDS的环境中持续100 秒~180秒。 可选的，对于所述的，所述退火处理在氮气氛围下进行，退火的温 度范围是180°C~200°C，持续2~2. 5小时。 可选的，对于所述的，所述初步处理为在一顶层金属上形成钝化 层，并刻蚀所述钝化层形成开口，所述开口暴露出部分所述顶层金属，以暴露出的所述顶层 金属作为焊垫。 可选的，对于所述的，所述对所述焊垫完成清洁处理包括： 对所述焊垫进行灰化处理； 对所述焊垫进行湿法清洗；以及 对所述焊垫进行合金工艺。 与现有技术相比，本专利技术提供的中，包括对所述焊垫进行疏水处 理，并对所述焊垫进行退火处理。利用疏水处理降低了焊垫与水分的接触能力，同时通过退 火处理降低了氟离子的含量，进而有效的减少了能够对焊垫具有侵蚀性的物质与焊垫的接 触，使得焊垫的质量得到保证，有利于提高键合工艺的质量。【附图说明】 图1为本专利技术实施例中的流程图； 图2a为现有技术中的焊垫与水分接触时的示意图； 图2b为本专利技术实施例中的焊垫经处理后与水分接触时的示意图。【具体实施方式】 下面将结合示意图对本专利技术的进行更详细的描述，其中表示了本 专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本 专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作 为对本专利技术的限制。 为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能 和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开 发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的 限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费 时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。 在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要 求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非 精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。 专利技术人经过长期的研究发现，导致焊垫缺陷的主要原因在于制作工艺的不完善， 目前的焊垫的制作过程包括在顶层金属上覆盖一层钝化层，之后对该钝化层进行开口，暴 露出所需的部分顶层金属，并进一步采用湿法清洗工艺将焊垫进行清洗。较佳的，所述顶 层金属选择为金属铝，采用干法刻蚀工艺对钝化层进行开口，具体是采用包括等离子态的 CF4、CHF3、SF6等物质，这些物质中的氟离子会对金属铝的表面进行侵蚀，并且在后续进行的 湿法清洗过程中的水分会恶化这一状况。具体有着如下反应发生：A1+3F-AlF3+3eA1+6F- 3+3e 4Α1+302+6Η20 - 4A13++120H- 4A1 (0H)3 [A1FJ(x3) +A1203 -Alx0yFz，其中x、y、z为正整数。 由于这些反应的发生及产物的形成，才会导致焊垫质量变差，影响键合。因此，发 明人针对这一发现，对现有工艺进行了完善，对焊垫进行了疏水处理，并进行退火，如此能 够有效地减少水分和氟离子与金属铝的接触，从而能够获得高质量的焊垫。以下列举所述的较优实施例，以清楚说明本专利技术的内容，应当明 确的是，本专利技术的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的常规技术 手段的改进亦在本专利技术的当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊垫的处理方法，包括：提供前端结构，所述前端结构包括有经初步处理的焊垫；对所述焊垫进行疏水处理；对所述焊垫进行退火处理；以及对所述焊垫完成清洁处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彧，阎实，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31