[发明专利]一种干法刻蚀凸块形貌可控的制备方法

说明书

本发明公开了一种干法刻蚀凸块形貌可控的制备方法，包括以下步骤：在衬底上附着氧化层(oxide)介质膜；在氧化层介质膜上旋涂上光刻胶PR，然后进行曝光，显影；对光刻胶PR进行烘烤，使光刻胶PR形成固定的形貌和厚度；采用RIE干法刻蚀，使用CF₄和CHF₃气体组合来对介质膜进行刻蚀；保持CF₄和CHF₃的气体总流量不变，调整CF₄和CHF₃气体的比例，从而获得一定的oxide和PR的选择比；通过特定oxide和PR的选择比，在介质膜刻蚀过程中，在PR形貌和厚度固定的情况下，逐渐消耗两个肩膀的PR，从而达到介质膜刻蚀呈现正梯形，最终得到底部坡度形貌可控的凸块形状。该方法制备技术简单，制备的凸块形貌可控、重复性良好。

技术领域

本发明涉及晶元凸块工艺领域，尤其涉及一种干法刻蚀凸块形貌可控的制备方法。

背景技术

近年来，随着半导体技术的巨大进步，对半导体工艺的要求越来越苛刻，关键尺寸的不断减小，相应的尺寸精度需求必须严格控制在一定范围之内，从而加大了工艺的难度。在半导体的制造工艺中，光刻和干刻扮演的两个重要的角色。

凸块(Bumping)工艺作为一种重要的半导体制造技术早已引起人们的重视，其广泛地应用到封装技术中和各种电子器件及传感器的制造。由于在传感器应用中其特有的形貌需求和精度要求,在制造工艺上对光刻和干刻的要求极为苛刻。在现有的工艺技术中，采用光刻胶PR后退火法先形成一定的角度，在RIE干法刻蚀下，PR在刻蚀的过程中会逐渐损失，于是会形成凸块两边的坡度。但PR后退火法存在一定的局限性，PR后退火后决定刻蚀后的形貌的底部角度，当对于形貌角度要求较小时，通过PR退火几乎不能够实现，对光刻胶的要求也极为苛刻，另外PR退火后，整片晶圆的均一性较差，从而导致刻蚀后形貌均一性较差，很难达到工艺要求。

现有工艺主要通过PR后退火法(PRreflow)来实现凸块刻蚀形貌，PR后退火法存在一定的局限性，PR后退火后决定刻蚀后的形貌的底部角度和上部关键尺寸，当对于形貌角度要求较小时，通过PR退火几乎不能够实现，对光刻胶的要求也极为苛刻，另外PR退火后，整片晶圆的均一性较差，从而导致刻蚀后形貌均一性较差。对于一种设计凸块形貌，此方法需要进行多步调试工艺,研发周期长，PR成本高，费时费力，效率较低。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种干法刻蚀凸块形貌可控的制备方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种制备技术简单、形貌可控、重复性良好的干法刻蚀凸块形貌可控的制备方法。

本发明提出一种干法刻蚀凸块形貌可控的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在衬底上附着氧化层(oxide)介质膜；

(2)在氧化层介质膜上旋涂上光刻胶PR，然后进行曝光，显影；

(3)对光刻胶PR进行烘烤，使光刻胶PR形成固定的形貌和厚度；

(4)采用RIE干法刻蚀，使用CF₄和CHF₃气体组合来对介质膜进行刻蚀；

(5)保持CF₄和CHF₃的气体总流量不变，调整CF₄和CHF₃气体的比例，从而获得一定的oxide和PR的选择比；

(6)通过特定oxide和PR的选择比，在介质膜刻蚀过程中，在PR形貌和厚度固定的情况下，逐渐消耗两个肩膀的PR，从而达到介质膜刻蚀呈现正梯形，最终得到底部坡度形貌可控的凸块形状。