用于铜晶片焊垫的阻障层

摘要

一种用在铜晶片焊垫(bonding pad)的阻障层( barrier layer)的方法，其中阻障层位于焊垫与金属保护层(metal cap)之间。传统的方式，对于焊垫与金属保护层之间会产生可靠度(reliability)的问题。本发明提供一种解决的方式，系在一积体电路结构上形成一介电层(interlayerdielectric)，其中介电层包含金属焊垫。接着，在介电层与金属焊垫上依序形成一阻障层与一保护层，并且将阻障层与焊垫层图案转移后，在内介电层,金属保护层上形成一保护层，将保护层图案转移后形成一焊垫口。在本发明中，形成保护层与形成阻障层与焊垫层的先后顺序可以互换。

主权项

1.一种形成焊垫的阻障层的方法,该阻障层位于该铜焊垫与金属保护层之间,该方法至少包含:提供一积体电路结构;在该积体电路结构上形成一内介电层,该内介电层包含该金属焊垫;在该内介电层与该金属焊垫上依序形成一阻障层与一保护层;将该阻障层与该保护层图案转移后形成该焊垫;在该内介电层,与该焊垫上形成一绝缘保护层;在该保护层内,该焊垫上,将该保护层图案转移后形成一焊垫口。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之金属保护层的材料至少包含铝。3.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之金属保护层的材料至少包含金。4.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之内介电层系选自于由氧化矽,氮化矽,氮氧化矽,高分子聚合物,以及旋涂玻璃所组成的族群元素。5.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之阻障层系选自于由钛(Ti),氮化钛(TiN),钛钨化合物(TiW),铬(Cr),钽(Ta),氮化钽(TaN),镍(Ni),以及镍钒化合物(NiV)所组成的族群元素。6.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之绝缘保护层系选自于由氧化矽,氧化矽/氮化矽夹层结构,以及高分子聚合物所组成的族群元素。7.如申请专利范围第1项之方法,更包含一步骤在该焊垫上焊接一金属线。8.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之铜金属内连接及铜金属焊垫系以镶嵌制程形成。9.一种形成焊垫的阻障层的方法,该阻障层位于该铜焊垫与金属保护层之间,该方法至少包含:提供一积体电路结构;在该积体电路结构上形成一内介电层,该内介电层包含该金属焊垫;在该内介电层与该金属焊垫上形成一绝缘保护层;将该保护层图案转移后形成焊垫开口;在该保护层的该焊垫开口内,依序形成一阻障层与一金属保护层;及将该阻障层与该金属保护层图案转移后形成该焊垫。10.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之保护层的材料至少包含铝。11.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之保护层的材料至少包含金。12.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之内介电层系选自于由氧化矽,氮化矽,氮氧化矽,高分子聚合物,以及旋涂玻璃所组成的族群元素。13.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之阻障层系选自于由钛(Ti),氮化钛(TiN),钛钨化合物(TiW),铬(Cr),钽(Ta),氮化钽(TaN),镍(Ni),以及镍钒化合物(NiV)所组成的族群元素。14.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之绝缘保护层系选自于由氧化矽,氧化矽/氮化矽夹层结构,以及聚合物所组成的族群元素。15.如申请专利范围第9项之方法,更包含一步骤在该焊垫上焊接一金属线。16.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之铜金属内连接及铜焊垫系以镶嵌制程形成。17.一种形成铝保护层的阻障层的方法,该阻障层位于该铜焊垫与金属保护层之间,该方法至少包含:提供一积体电路结构;在该积体电路结构上形成一内介电层,该内介电层包含该金属铜焊垫;在该内介电层与该金属铜焊垫内连接上依序形成一阻障层与一铝保护层;将该阻障层与该铝保护层图案转移后形成该铝焊垫;在该内介电层与该铝焊垫上形成一绝缘保护层;在该保护层内,该焊垫上,将该保护层图案转移后形成一焊垫口。18.如申请专利范围第17项之方法,其中上述之内介电层系选自于由氧化矽,氮化矽,氮氧化矽,聚合物,以及旋涂玻璃所组成的族群元素。19.如申请专利范围第17项之方法,其中上述之阻障层系选自于由钛(Ti),氮化钛(TiN),钛钨化合物(TiW),铬(Cr),钽(Ta),氮化钽(TaN),镍(Ni),以及镍钒化合物(NiV)所组成的族群元素。20.如申请专利范围第17项之方法,其中上述之绝缘保护层系选自于由氧化矽,氧化矽/氮化矽夹层结构,以及高分子聚合物所组成的族群元素。21.一种形成铝保护层的阻障层的方法,该阻障层位于该铝保护层与金属铜焊垫之间,该方法至少包含;提供一积体电路结构;在该积体电路结构上形成一内介电层,该内介电层包含该金属铜焊垫;在该内介电层与该金属铜焊垫上形成一绝缘保护层;将该保护层图案转移后形成焊垫开口;在该保护层的该焊垫开口内,依序形成一阻障层与一铝保护层;及将该阻障层与该保护层图案转移后形成该铝焊垫。22.如申请专利范围第21项之方法,其中上述之内介电层系选自于由氧化矽,氮化矽,氮氧化矽,高分子聚合物,以及旋涂玻璃所组成的族群元素。23.如申请专利范围第21项之方法,其中上述之阻障层系选自于由钛(Ti),氮化钛(TiN),钛钨化合物(TiW),铬(Cr),钽(Ta),氮化钽(TaN),镍(Ni),以及镍钒化合物(NiV)所组成的族群元素。24.如申请专利范围第21项之方法,其中上述之绝缘保护层系选自于由氧化矽,氧化矽/氮化矽夹层结构,以及聚合物所组成的族群元素。图式简单说明:第一图为使用传统的技术,以形成铜晶片焊垫的结构示意图;第二图为使用另一种传统的技术,以形成铜晶片焊垫的结构示意图;第三图A到第三图D系根据本发明所揭露之技术,在形成铜晶片焊垫时的一种实施例的各步骤结构示意图;第四图A到第四图D系根据本发明所揭露之技术,在形成铜晶片焊垫时的另一种实施例的各步骤结构示意图。