阻挡层沉积方法、金凸块的底层金属薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种阻挡层沉积方法、金凸块的底层金属薄膜及其制备方法，该沉积方法用于在底材上形成阻挡层组，包括包括在底材上形成阻挡层组的步骤，该步骤包括：沿远离底材的方向依次沉积至少三层叠置的阻挡层来形成所述阻挡层组；其中，沉积最上层的阻挡层和沉积最下层的阻挡层时所采用的工艺气压低于沉积其余阻挡层时所采用的工艺气压，以提高最上层的所述阻挡层和最下层的所述阻挡层的致密性。本发明专利技术提供的阻挡层沉积方法，其可以顺利通过PCT试验，而且无需采用较高的工艺温度，从而可以避免产生TiW靶材脱靶等的严重影响产品良率的事件。

Deposition method of barrier layer, base metal film of gold bump and its preparation method

The invention provides a deposition method of a barrier layer, a base metal film of a gold bump and a preparation method thereof. The deposition method is used for forming a barrier layer group on a substrate, which includes the steps of forming a barrier layer group on a substrate, the steps of which include: depositing at least three layers of stacked barrier layers successively in a direction far away from the substrate to form the barrier layer group; wherein, depositing the resistance layer at the top layer In order to improve the density of the barrier layer at the top layer and the barrier layer at the bottom layer, the process air pressure used for the barrier layer and the barrier layer at the bottom layer are lower than that used for the other barrier layers. The deposition method of the barrier layer provided by the invention can smoothly pass the PCT test, and does not need to adopt a higher process temperature, so as to avoid the events that seriously affect the product yield such as the target miss of TiW.

【技术实现步骤摘要】
阻挡层沉积方法、金凸块的底层金属薄膜及其制备方法
本专利技术涉及微电子
，具体地，涉及一种阻挡层沉积方法、金凸块的底层金属薄膜及其制备方法。
技术介绍
在目前的主流市场中，金凸块(GoldBumping)技术广泛应用在液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)的集成电路(IC)封装领域中，而在金凸块的制备过程中，制备良好的底层金属薄膜(Under-bumpingMetallurgy，UBM)尤为关键。图1为现有的金凸块的结构图。请参阅图1，金凸块的制备过程为：首先在底材1上形成阻挡层2，用作底层金属薄膜。之后进行光阻涂布，曝光，电镀等步骤完成金凸块3的制作，最后利用湿法蚀刻去掉多余的阻挡层2。图2为现有的阻挡层的结构图，请参阅图2，阻挡层包括TiW层21和设置在该TiW层21上的Au层22。其中，TiW层21用于起到粘附在底材1上，以及隔离Au层22的作用。Au层22用作Au的籽晶层。在制作上述TiW层21的过程中，通常采用较高的工艺气压，以使TiW层21的应力满足要求，即使其应力达到-400Mpa到-0Mpa之间；同时，在制作上述Au层22的过程中，通常采用较低的工艺气压，以将Au层22的应力保持在0Mpa-200Mpa之间，从而将整个阻挡层的整体应力控制在-100Mpa到0Mpa之间，以满足工艺要求。但是，在实际应用中，现有技术存在以下几点不足：其一、由于制作上述TiW层21采用了较高的工艺气压(大于15mTorrorr)，这会导致TiW材料很疏松，并且TiW晶粒较大，从而无法通过PCT试验(pressurecookertest，高压加速老化寿命试验)。其二，为了提高薄膜致密性，制作上述TiW层21的整个工艺过程需要采用较高的工艺温度，这在长期连续的生产中极可能产生TiW靶材脱靶等的严重影响产品良率的事件。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种阻挡层沉积方法、金凸块的底层金属薄膜及其制备方法，其可以顺利通过PCT试验，而且无需采用较高的工艺温度，从而可以避免产生TiW靶材脱靶等的严重影响产品良率的事件。为实现本专利技术的目的而提供一种阻挡层沉积方法，用于在底材上形成阻挡层组，所述阻挡层沉积方法包括在底材上形成阻挡层组的步骤，该步骤包括：沿远离所述底材的方向依次沉积至少三层叠置的阻挡层来形成所述阻挡层组；其中，沉积最上层的所述阻挡层和沉积最下层的所述阻挡层时所采用的工艺气压低于沉积其余阻挡层时所采用的工艺气压，以提高最上层的所述阻挡层和最下层的所述阻挡层的致密性。可选的，通过调节沉积各个所述阻挡层时所采用的工艺气压，和/或通过调节各个所述阻挡层的沉积厚度，来调节所述阻挡层组的整体应力。可选的，沉积最上层的所述阻挡层和沉积最下层的所述阻挡层时所采用的工艺气压均小于3mTorr。可选的，沉积所述其余阻挡层时所采用的工艺气压均大于10mTorr。可选的，在底材上依次沉积第一阻挡层、第二阻挡层和第三阻挡层；通过降低沉积所述第一阻挡层和第三阻挡层时采用的工艺气压，而使所述阻挡层组的整体应力趋近于负值；或者，通过提高沉积所述第二阻挡层时采用的工艺气压，而使所述阻挡层组的整体应力趋近于正值。可选的，在底材上依次沉积第一阻挡层、第二阻挡层和第三阻挡层；通过减小所述第二阻挡层的沉积厚度，同时增大所述第一阻挡层和所述第三阻挡层的沉积厚度，来使所述阻挡层组的整体应力趋近于负值；或者，通过增大所述第二阻挡层的沉积厚度，同时减小所述第一阻挡层和所述第三阻挡层的沉积厚度，来使所述阻挡层组的整体应力趋近于正值。可选的，在沉积所述第一阻挡层之后，且在沉积所述第二阻挡层之前进行以下步骤：调节通入工艺腔室内的工艺气体，以使所述工艺腔室内的压力保持在沉积所述第二阻挡层时采用的工艺气压；以及，在沉积所述第二阻挡层之后，且在沉积所述第三阻挡层之前进行以下步骤：调节通入工艺腔室内的工艺气体，以使所述工艺腔室内的压力保持在沉积所述第三阻挡层时采用的工艺气压。可选的，所述工艺气体的流量为20～40sccm。作为另一个技术方案，本专利技术还提供一种金凸块的底层金属薄膜的制备方法，其包括采用本专利技术提供的上述阻挡层沉积方法在底材上沉积阻挡层组；所述阻挡层为TiW；在最上层的所述阻挡层上沉积籽晶层；所述籽晶层为Au。作为另一个技术方案，本专利技术还提供一种金凸块的底层金属薄膜，采用本专利技术提供的上述制备方法制成。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的阻挡层沉积方法，其用于在底材上形成阻挡层组，包括在底材上形成阻挡层组的步骤，该步骤包括：沿远离底材的方向依次沉积至少三层叠置的阻挡层来形成阻挡层组；其中，沉积最上层的阻挡层和沉积最下层的阻挡层时所采用的工艺气压低于沉积其余阻挡层时所采用的工艺气压，以提高最上层的阻挡层和最下层的阻挡层的致密性。由于沉积最上层的阻挡层和沉积最下层的阻挡层所采用的工艺气压较低，这可以提高最上层的阻挡层和最下层的阻挡层的致密性，从而可以增加最下层的阻挡层与底材的粘附性，同时可以减少进入最上层的阻挡层的水蒸气，从而可以避免籽晶层自最上层的阻挡层脱落，进而采用本专利技术提供的上述阻挡层沉积方法制成的阻挡层可以顺利通过PCT试验，而且无需采用较高的工艺温度，从而可以避免产生靶材脱靶等的严重影响产品良率的事件。本专利技术提供的金凸块的底层金属薄膜及其制备方法，其通过采用上述阻挡层沉积方法，可以顺利通过PCT试验，而且无需采用较高的工艺温度，从而可以避免产生靶材脱靶等的严重影响产品良率的事件。附图说明图1为现有的金凸块的结构图；图2为现有的阻挡层的结构图；图3A为本专利技术提供的阻挡层沉积方法的流程框图；图3B为采用本专利技术提供的阻挡层沉积方法获得的阻挡层的结构图；图4为采用本专利技术的具体实施例提供的阻挡层沉积方法获得的阻挡层的结构图；图5为形成各层阻挡层的流程框图；图6为阻挡层的整体应力随工艺气压变化的曲线图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图来对本专利技术提供的阻挡层沉积方法、金凸块的底层金属薄膜及其制备方法进行详细描述。请一并参阅图3A和图3B，本专利技术提供的阻挡层沉积方法用于在底材上形成阻挡层组。该方法包括在底材上形成阻挡层组的步骤S1，该步骤S1包括：沿远离底材5的方向依次沉积至少三层叠置的阻挡层来形成阻挡层组。其中，三层阻挡层分别为最上层的阻挡层41、最下层的阻挡层43和位于二者之间的其余阻挡层(42i,...,42i+n)。并且，沉积最上层的阻挡层41和沉积最下层的阻挡层43所采用的工艺气压低于形成其余阻挡层(42i,...,42i+n)所采用的工艺气压，以提高最上层的阻挡层41和最下层的阻挡层43的致密性。优选的，沉积最上层的阻挡层41和沉积最下层的阻挡层43所采用的工艺气压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻挡层沉积方法，用于在底材上形成阻挡层组，其特征在于，所述阻挡层沉积方法包括在底材上形成阻挡层组的步骤，该步骤包括：/n沿远离所述底材的方向依次沉积至少三层叠置的阻挡层来形成所述阻挡层组；其中，沉积最上层的所述阻挡层和沉积最下层的所述阻挡层时所采用的工艺气压低于沉积其余阻挡层时所采用的工艺气压，以提高最上层的所述阻挡层和最下层的所述阻挡层的致密性。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻挡层沉积方法，用于在底材上形成阻挡层组，其特征在于，所述阻挡层沉积方法包括在底材上形成阻挡层组的步骤，该步骤包括：
沿远离所述底材的方向依次沉积至少三层叠置的阻挡层来形成所述阻挡层组；其中，沉积最上层的所述阻挡层和沉积最下层的所述阻挡层时所采用的工艺气压低于沉积其余阻挡层时所采用的工艺气压，以提高最上层的所述阻挡层和最下层的所述阻挡层的致密性。


2.根据权利要求1所述的阻挡层沉积方法，其特征在于，通过调节沉积各个所述阻挡层时所采用的工艺气压，和/或通过调节各个所述阻挡层的沉积厚度，来调节所述阻挡层组的整体应力。


3.根据权利要求1所述的阻挡层沉积方法，其特征在于，沉积最上层的所述阻挡层和沉积最下层的所述阻挡层时所采用的工艺气压均小于3mTorr。


4.根据权利要求1所述的阻挡层沉积方法，其特征在于，沉积所述其余阻挡层时所采用的工艺气压均大于10mTorr。


5.根据权利要求1所述的阻挡层沉积方法，其特征在于，在底材上依次沉积第一阻挡层、第二阻挡层和第三阻挡层；
通过降低沉积所述第一阻挡层和第三阻挡层时采用的工艺气压，而使所述阻挡层组的整体应力趋近于负值；或者，通过提高沉积所述第二阻挡层时采用的工艺气压，而使所述阻挡层组的整体应力趋近于正值。


6.根据权利要求1所述的阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭万国，丁培军，王厚工，刘菲菲，宋海洋，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11