一种半导体厚金属结构制作方法技术

一种半导体厚金属结构的制作方法，包括厚金属沉积步骤、金属图形化步骤以及钝化步骤，其中在厚金属沉积步骤中，采用Ti-TiN叠层结构作为抗反射层，实现4um金属腐蚀无残留。在金属图形化步骤中，采用N2进行侧壁保护，实现4um金属凹凸结构倾斜角度接近90度，并通过增加一步主过刻步骤，实现4um金属凹凸结构侧壁的光滑。采用半满的钝化填充结构，实现在4um金属厚度下的1.5um金属间隙有效钝化保护。最终实现线宽/间距1.5um/1.5um的4um厚金属结构的制作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集成电路的制造方法，尤其涉及一种小线宽厚金属工艺的制作方法。
技术介绍
焊接垫(Bonding PAD)是用于对芯片内部器件进行外部连接的部件,通常BondingPAD制作在芯片最外层，其材质可以是铝铜等导电金属，在芯片管芯中所占的面积达到5 20 %。随着集成电路的不断发展，O. 5um以下工艺中，为了有效地利用Bonding PAD的面积，降低电源MOS管的开态导通电阻(Rdson)，需要将器件放置于Bonding PAD下，SPCUP(Circuit Under Pad)。然而CUP工艺遇到的一个难题是在封装工艺中，在对导线(wire)做压焊(bonding)工艺时,一般Bonding PAD会承受很大的应力，为了避免wire bonding的应力对芯片器件性能造成影响，需要采用多层金属层或者4um厚的单层金属层以缓冲应力。对于采用多层金属实现CUP制作的工艺，其缺点在于每增加一层金属，将相应增加通孔和金属两层图形的制作，导致每片IC圆片成本增加20 40美金，大大降低了 IC产品的竞争力。对于采用4um厚的单层金 属层实现CUP制作的工艺，由于现代半导体工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体厚金属结构的制作方法，其特征在于，包括：厚金属沉积步骤，先后在半导体芯片表面沉积阻挡层、金属层和抗反射层，所述金属层的厚度为3.5um至4.5um，所述抗反射层包括钛层、氮化钛层；金属图形化步骤，在所述抗反射层上涂布光刻胶层；利用掩模对所述光刻胶层进行曝光，使所述掩模上的镂空图形对应区域上的光刻胶发生变质；刻蚀去除变质的光刻胶；以剩余光刻胶层为掩模在所述金属层上采用4步刻蚀法刻蚀出具有凹凸结构的特征尺寸为1.5um至2um的表面图形；钝化步骤，在上述具有凹凸结构的金属层表面制作钝化层，该钝化层半满填充在所述金属层的凹凸结构中。

【技术特征摘要】
1.一种半导体厚金属结构的制作方法，其特征在于，包括厚金属沉积步骤，先后在半导体芯片表面沉积阻挡层、金属层和抗反射层，所述金属层的厚度为3. 5um至4. 5um，所述抗反射层包括钛层、氮化钛层；金属图形化步骤，在所述抗反射层上涂布光刻胶层；利用掩模对所述光刻胶层进行曝光，使所述掩模上的镂空图形对应区域上的光刻胶发生变质；刻蚀去除变质的光刻胶；以剩余光刻胶层为掩模在所述金属层上采用4步刻蚀法刻蚀出具有凹凸结构的特征尺寸为1.5um至2um的表面图形；钝化步骤，在上述具有凹凸结构的金属层表面制作钝化层，该钝化层半满填充在所述金属层的凹凸结构中。2.如权利要求1所述的半导体厚金属结构的制作方法，其特征在于所述厚金属沉积步骤包括在芯片表面先制作阻挡层，所述阻挡层包括钛层和氮化钛层，该钛层的厚度为300A 600A,该氮化钛层的厚度为300A 800A;在上述阻挡层上制作金属层，所述金属层为铝铜层或者铝硅铜层；在上述金属层上制作抗反射层，所述抗反射层包括钛层和氮化钛层，该钛层的厚度为100A 400A,该氮化钛层的厚度为250A 400A。3.如权利要求2所述的半导体厚金属结构的制作方法，其特征在于所述阻挡层采用物理气相沉积工艺制作，其工艺参数为温度在300°C至400°C，制作钛层时功率为2500W至4000W，Ar流量为30SCCM至80SCCM，时间控制在15S至30S ;制作氮化钛时功率为7000W至10000W，Ar 流量为 20SCCM 至 45SCCM, N2 流量 80SCCM 至 135SCCM,时间 15S 至 25S。4.如权利要求2所述的半导体厚金属结构的制作方法，其特征在于所述金属层采用物理气相沉积工艺制作，其工艺参数为沉积温度为300°C至400°C，功率为8000W至14000W, Ar 流量 30SCCM 80SCCM,时间 150S 300S。5.如权利要求2所述的半导体厚金属结构的制作方法，其特征在于所述反射层采用物理气相沉积工艺制作，其工艺参数为温度在300°C至400°C，制作钛层时功率为2500W至4000W，Ar流量为30SCCM至80SCCM，时间控制在IOS至20S ;制作氮化钛时功率为7000W至10000W，Ar 流量为 20SCCM 至 45SCCM, N2 流量 80SCCM 至 135SCCM,时间 IOS 至 15S。6.如权利要求1所述的半导体厚金属结构的制作方法，其特征在于所述4步刻蚀法包括采用Ar对表面进行物理轰击，清除需要腐蚀的金属区域表面的光刻胶残余；主腐蚀，利用氯化硼气体和氯气通过自动抓取终点方式对所述金属层进行腐蚀，所述金属层的腐蚀速率、所述光刻胶层的腐蚀速率由所述氯化硼气体、所述氯气的比例决定，以使所述光刻胶层的最终有效剩余胶厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴孝嘉，房世林，罗泽煌，陈正培，章舒，
申请(专利权)人：无锡华润上华半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：