[发明专利]后段制造工艺的钝化层结构及其制造方法

说明书

一种后段制造工艺的钝化层结构及其制造方法。所述钝化层结构包括具有多条导线结构的半导体芯片、第一氧化层、旋涂式玻璃层、第二氧化层以及氮化物层。这些导线结构之间具有大于1.5的深宽比。第一氧化层则共形地沉积于导线结构的表面与半导体芯片的表面。旋涂式玻璃层位于每两条导线结构之间的第一氧化层上，且旋涂式玻璃层具有U型截面与0.3～0.8的第二深宽比。第二氧化层共形地沉积于第一氧化层的表面与旋涂式玻璃层的表面，氮化物层则位于第二氧化层上。

技术领域

本发明是有关于一种半导体制造工艺的后段(BEOL)制造工艺，且特别是有关于一种后段制造工艺的钝化层结构(passivation structure)及其制造方法。

背景技术

半导体制造工艺包括前段制造工艺与后段制造工艺，且于后段制造工艺之后会再进行封装制造工艺。

通常在封装制造工艺后会进行如温度湿度偏压(temperature,humidity,bias；THB)测试、高加速应力测试(high accelerated stress test,HAST)等元件可靠度测试，主要是利用高温、高湿及高压的测试条件，加速水气通过钝化层或沿着钝化层与金属导线介面渗透至元件内部，用以评估IC对湿气腐蚀抵抗的能力。

然而，由于后段制造工艺的导线结构高度(或是厚度)而造成导线结构之间具有较高的深宽比，容易使沉积于导线结构表面的钝化层在接近导线结构的底部有覆盖不足的问题，导致钝化层产生裂痕甚至金属导线隆起(metal lifting)而使结构不完整，特别容易在电路探针(circuit probe，CP)测试或后端(FT)测试得到低良率(yield)的结果，严重的在可靠度测试(例如：HAST)时即会出现问题。

因此，强化整个结构以及解决制造工艺需求上的高深宽比是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种后段制造工艺的钝化层结构，能防止钝化层裂开(crack)或者金属导线隆起(lifting)的情形发生，并在经历高温高湿的可靠度测试后，维持结构本身的完整性，进而提升IC可靠度。

本发明提供一种后段制造工艺的钝化层结构的制造方法，在不增加掩膜的方式下，降低导线结构的深宽比，以强化钝化层结构，达成保护元件的目的。

本发明的后段制造工艺的钝化层结构包括具有多条导线结构的半导体芯片、第一氧化层、旋涂式玻璃(SOG)层、第二氧化层以及氮化物层。这些导线结构之间具有大于1.5的深宽比。第一氧化层则共形地沉积于导线结构的表面与半导体芯片的表面。旋涂式玻璃层位于每两条导线结构之间的第一氧化层上，且旋涂式玻璃层具有U型截面与0.3～0.8的第二深宽比。所述第二深宽比为U型截面的高低差除以一数值，该数值为两条所述导线结构之间的距离减掉所述第一氧化层的两倍厚度，第二氧化层共形地沉积于第一氧化层的表面与旋涂式玻璃层的表面，氮化物层则位于第二氧化层上。

在本发明的一实施例中，上述第一氧化层的厚度在之间。

在本发明的一实施例中，上述导线结构的高度大于2μm。

在本发明的一实施例中，上述旋涂式玻璃层的U型截面的高低差小于

在本发明的一实施例中，位在上述导线结构的顶部的第一氧化层直接与第二氧化层接触。

在本发明的一实施例中，上述氮化物层的厚度正比于各条导线结构的高度。

在本发明的一实施例中，上述导线结构的材料包括铝或铝合金。