熔絲器件的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種熔絲器件的制備方法，包括：提供襯底，所述襯底具有焊墊區(qū)以及熔絲區(qū)，所述焊墊區(qū)具有焊墊，所述熔絲區(qū)具有熔絲；在所述襯底上制備一鈍化層；去除部分厚度的所述熔絲區(qū)的所述鈍化層，以使所述熔絲上方的所述鈍化層剩余至一預(yù)定厚度；選擇性去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層，以露出所述焊墊。本發(fā)明的熔絲器件的制備方法，在選擇性去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層的步驟中，所述焊墊未處于裸露狀態(tài)，從而減少所述焊墊裸露的次數(shù)，以減少所述焊墊被腐蝕的次數(shù)，進(jìn)一步地減少或消除焊墊的表面的缺陷，從而提高器件的可靠性。
【專利說明】熔絲器件的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種熔絲器件的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著半導(dǎo)體工藝的微小化以及復(fù)雜度的提高，半導(dǎo)體元件變得更容易受各種缺陷 所影響。例如，單一金屬連線、二極管或晶體管等的失效即可能導(dǎo)致整個芯片的缺陷。為了 解決上述問題，已知技術(shù)往往在集成電路中形成一些可熔斷的連接線，也就是熔絲（fuse)， 以確保集成電路的可利用性。
[0003] 請參閱圖la至圖If，圖la至圖If為現(xiàn)有技術(shù)中熔絲器件的制備方法，具體如下：
[0004] 首先，提供襯底100,所述襯底具有焊墊區(qū)110以及熔絲區(qū)120,如圖la所示，所述 焊墊區(qū)110內(nèi)具有用于制備焊墊的焊墊圖形111，所述熔絲區(qū)120具有用于制備熔絲的熔絲 圖形121 ;
[0005] 然后，在所述襯底100上制備一金屬層200,如圖lb所示；
[0006] 接著，選擇性刻蝕所述金屬層200,以在所述焊墊區(qū)110內(nèi)形成焊墊210,并在所述 熔絲區(qū)120內(nèi)形成熔絲220,如圖lc所示；
[0007] 隨后，在所述襯底100、焊墊210以及熔絲220上制備一鈍化層300,如圖Id所示；
[0008] 然后，選擇性去除所述焊墊區(qū)110的所述鈍化層300,以露出所述焊墊210,如圖le 所示；
[0009] 最后，選擇性去除所述熔絲區(qū)120的所述鈍化層300,以使所述熔絲220上方的所 述鈍化層300剩余至一預(yù)定厚度H1，如圖If所示。
[0010] 然而，在實際的熔絲器件的制備過程中，在選擇性去除所述焊墊區(qū)110的所述鈍 化層300的步驟中，由于所述焊墊210處于裸露狀態(tài)，所述焊墊210的表面會被腐蝕而形成 缺陷400,如圖2所示。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的在于，提供一種熔絲器件的制備方法，能減少或消除焊墊的表面的 缺陷，從而提高器件的可靠性。
[0012] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種熔絲器件的制備方法，包括：
[0013] 提供襯底，所述襯底具有焊墊區(qū)以及熔絲區(qū)，所述焊墊區(qū)具有焊墊，所述熔絲區(qū)具 有熔絲；
[0014] 在所述襯底上制備一鈍化層；
[0015] 去除部分厚度的所述熔絲區(qū)的所述鈍化層，以使所述熔絲上方的所述鈍化層剩余 至一預(yù)定厚度；
[0016] 去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層，以露出所述焊墊。
[0017] 進(jìn)一步的，所述鈍化層的厚度為10kA?15kA，所述預(yù)定厚度為2kA?5kA。
[0018] 進(jìn)一步的，采用干法刻蝕去除部分厚度的所述熔絲區(qū)的所述鈍化層。
[0019] 進(jìn)一步的，在所述去除所述熔絲區(qū)的所述鈍化層步驟和所述去除所述焊墊區(qū)的所 述鈍化層步驟之間還包括，采用第一濕法刻蝕清洗所述熔絲區(qū)的所述鈍化層。
[0020] 進(jìn)一步的，所述第一濕法刻蝕的刻蝕液為混合酸溶液。
[0021] 進(jìn)一步的，采用干法刻蝕去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層。
[0022] 進(jìn)一步的，在所述選擇性去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層步驟之后，采用第二濕法 刻蝕清洗所述焊墊區(qū)的所述鈍化層。
[0023] 進(jìn)一步的，所述第二濕法刻蝕的刻蝕液為混合酸溶液。
[0024] 進(jìn)一步的，所述焊墊為鋁焊墊，所述熔絲為鋁熔絲。
[0025] 進(jìn)一步的，所述鈍化層的材料為氧化硅、氮氧化硅或氮化硅中的一種或幾種的組 合。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的熔絲器件的制備方法具有以下優(yōu)點：
[0027] 本發(fā)明提供的熔絲器件的制備方法，該熔絲器件的制備方法先進(jìn)行去除部分厚度 的所述熔絲區(qū)的所述鈍化層，以使所述熔絲上方的所述鈍化層剩余至一預(yù)定厚度；再進(jìn)行 選擇性去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層，以露出所述焊墊，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在選擇性去除所 述焊墊區(qū)的所述鈍化層的步驟中，所述焊墊未處于裸露狀態(tài)，從而減少所述焊墊裸露的次 數(shù)，以減少所述焊墊被腐蝕的次數(shù)，進(jìn)一步地減少或消除焊墊的表面的缺陷，從而提高器件 的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖la至圖If為現(xiàn)有技術(shù)中熔絲器件的制備方法各步驟中器件結(jié)構(gòu)的剖面圖；
[0029] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中熔絲器件的缺陷示意圖；
[0030] 圖3為本發(fā)明一實施例中熔絲器件的制備方法的流程圖；
[0031] 圖4a至圖4d為本發(fā)明一實施例中熔絲器件的制備方法各步驟中器件結(jié)構(gòu)的剖面 圖。

【具體實施方式】
[0032] 下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的熔絲器件的制備方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示 了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實 現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并 不作為對本發(fā)明的限制。
[0033] 為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能 和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實際實施例的開 發(fā)中，必須做出大量實施細(xì)節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的 限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費 時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0034] 在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要 求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非 精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0035] 本發(fā)明的核心思想在于，提供一種熔絲器件的制備方法，先去除部分厚度的所述 熔絲區(qū)的所述鈍化層，以使所述熔絲上方的所述鈍化層剩余至一預(yù)定厚度；再進(jìn)行選擇性 去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層，以露出所述焊墊，在選擇性去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層 的步驟中，所述焊墊未處于裸露狀態(tài)，從而減少所述焊墊裸露的次數(shù)，以減少所述焊墊被腐 蝕的次數(shù)，進(jìn)一步地減少或消除焊墊的表面的缺陷，從而提高器件的可靠性。
[0036] 結(jié)合上述核心思想，本發(fā)明提供了一種熔絲器件的制備方法，包括以下步驟：
[0037] 步驟S01，提供襯底，所述襯底具有焊墊區(qū)以及熔絲區(qū)，所述焊墊區(qū)具有焊墊，所述 熔絲區(qū)具有熔絲；
[0038] 步驟S02,在所述襯底上制備一鈍化層；
[0039] 步驟S03,去除部分厚度的所述熔絲區(qū)的所述鈍化層，以使所述熔絲上方的所述鈍 化層剩余至一預(yù)定厚度；
[0040] 步驟S04,選擇性去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層，以露出所述焊墊。
[0041] 以下結(jié)合圖3和圖4a至圖4d來具體說明本發(fā)明的熔絲器件的制備方法，圖3為 本發(fā)明一實施例中熔絲器件的制備方法的流程圖，圖4a至圖4d為本發(fā)明一實施例中熔絲 器件的制備方法各步驟中器件結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0042] 參見圖3,首先，進(jìn)行步驟S01，提供襯底500,所述襯底500具有焊墊區(qū)510以及熔 絲區(qū)520,所述焊墊區(qū)510具有焊墊610,所述熔絲區(qū)520具有熔絲620,如圖4a所示。其中， 所述襯底500中還包括一些必要的結(jié)構(gòu)，例如金屬互連層等結(jié)構(gòu)，此為本領(lǐng)域的公知常識， 在此不做贅述。在本實施例中，所述焊墊610為鋁焊墊，所述熔絲620為鋁熔絲，可以很好的 實現(xiàn)與器件外部的導(dǎo)通，并且易熔斷以保護(hù)器件結(jié)構(gòu)，但所述焊墊610并不限于為鋁焊墊， 所述熔絲620并不限于為鋁熔絲，其它可以導(dǎo)電并且可以熱熔斷的金屬亦在本發(fā)明的思想 范圍之內(nèi)。
[0043] 然后，進(jìn)行步驟S02,在所述襯底500上制備一鈍化層700,如圖4b所示。較佳的， 所述鈍化層700的材料為氧化硅、氮氧化硅或氮化硅中的一種或幾種的組合，可以很好的 保護(hù)所述焊墊610、所述熔絲620以及下層的金屬互連層。但所述鈍化層700的材料并不限 于為氧化硅、氮氧化硅或氮化硅中的一種或幾種的組合，只要所述鈍化層700的材料具有 較佳的絕緣性和透光性，以便在后續(xù)進(jìn)行激光切割（laser zip)時激光可以穿透并切斷所 述熔絲620,亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0044] 接著，進(jìn)行步驟S03,去除部分厚度的所述熔絲區(qū)520的所述鈍化層700,以使 所述熔絲620上方的所述鈍化層700剩余至一預(yù)定厚度H2,如圖4c所示。在本實施 例中，所述鈍化層700的厚度為〗〇kA?i5kA,所述預(yù)定厚度H2為2kA?5kA，以便在后 續(xù)進(jìn)行激光切割時激光可以穿透并切斷所述熔絲620,例如，所述鈍化層700的厚度為 llkA、12kA、13kA、14kA,所述預(yù)定厚度H2為3kA、4kA，但所述鈍化層700的厚度并 不限于為i〇kA?l5kA,所述預(yù)定厚度H2并不限于為2kA?5kA，具體由器件的結(jié)構(gòu)以及工 藝制程決定。
[0045] 在本實施例中，采用干法刻蝕選擇性去除所述熔絲區(qū)520的所述鈍化層700,干法 刻蝕具有較好的方向性，從而可以保證刻蝕圖形的可靠性。較佳的，在步驟S03和步驟S04 之間，采用第一濕法刻蝕清洗所述熔絲區(qū)520的所述鈍化層700,以去除干法刻蝕過程中產(chǎn) 生的殘余物（recidue)。較佳的，所述第一濕法刻蝕的刻蝕液為混合酸溶液，例如氫氟酸和 硫酸的混合溶液，或氫氟酸與磷酸的混合溶液等。由于在本過程中，所述焊墊610未處于裸 露狀態(tài)，從而避免在此過程中所述焊墊610被腐蝕，進(jìn)一步地減少或消除焊墊的表面的缺 陷，從而提高器件的可靠性。
[0046] 最后，進(jìn)行步驟S04,選擇性去除所述焊墊區(qū)510的所述鈍化層700,以露出部分所 述焊墊610。在本實施例中，采用干法刻蝕選擇性去除所述焊墊區(qū)510的所述鈍化層700， 干法刻蝕具有較好的方向性，從而可以保證刻蝕圖形的可靠性。較佳的，在步驟S04之后， 采用第二濕法刻蝕清洗所述焊墊區(qū)510的所述鈍化層700,以去除干法刻蝕過程中產(chǎn)生的 殘余物（recidue)。較佳的，所述第二濕法刻蝕的刻蝕液為混合酸溶液，例如氫氟酸和硫酸 的混合溶液，或氫氟酸與磷酸的混合溶液等。
[0047] 綜上所述，本發(fā)明提供一種熔絲器件的制備方法，先進(jìn)行去除部分厚度的所述熔 絲區(qū)的所述鈍化層，以使所述熔絲上方的所述鈍化層剩余至一預(yù)定厚度；再進(jìn)行選擇性去 除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層，以露出所述焊墊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的熔絲器件的 制備方法具有以下優(yōu)點：
[0048] 本發(fā)明提供的熔絲器件的制備方法，該熔絲器件的制備方法先進(jìn)行去除部分厚度 的所述熔絲區(qū)的所述鈍化層，以使所述熔絲上方的所述鈍化層剩余至一預(yù)定厚度；再進(jìn)行 選擇性去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層，以露出所述焊墊，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在選擇性去除所 述焊墊區(qū)的所述鈍化層的步驟中，所述焊墊未處于裸露狀態(tài)，從而減少所述焊墊裸露的次 數(shù)，以減少所述焊墊被腐蝕的次數(shù)，進(jìn)一步地減少或消除焊墊的表面的缺陷，從而提高器件 的可靠性。
[0049] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種熔絲器件的制備方法，包括： 提供襯底，所述襯底具有焊墊區(qū)以及熔絲區(qū)，所述焊墊區(qū)具有焊墊，所述熔絲區(qū)具有熔 絲； 在所述襯底上制備一鈍化層； 去除部分厚度的所述熔絲區(qū)的所述鈍化層，以使所述熔絲上方的所述鈍化層剩余至一 預(yù)定厚度； 去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層，以露出所述焊墊。
2. 如權(quán)利要求1所述的熔絲器件的制備方法，其特征在于，所述鈍化層的厚度為 1 OkA?15kA，所述預(yù)定厚度為2kA?5kA。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的熔絲器件的制備方法，其特征在于，采用干法刻蝕去除部分 厚度的所述熔絲區(qū)的所述鈍化層。
4. 如權(quán)利要求3所述的熔絲器件的制備方法，其特征在于，在所述去除所述熔絲區(qū)的 所述鈍化層步驟和所述去除所述焊墊區(qū)的所述鈍化層步驟之間還包括，采用第一濕法刻蝕 清洗所述熔絲區(qū)的所述鈍化層。
5. 如權(quán)利要求4所述的熔絲器件的制備方法，其特征在于，所述第一濕法刻蝕的刻蝕 液為混合酸溶液。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的熔絲器件的制備方法，其特征在于，采用干法刻蝕去除所述 焊墊區(qū)的所述鈍化層。
7. 如權(quán)利要求6所述的熔絲器件的制備方法，其特征在于，在所述選擇性去除所述焊 墊區(qū)的所述鈍化層步驟之后，采用第二濕法刻蝕清洗所述焊墊區(qū)的所述鈍化層。
8. 如權(quán)利要求7所述的熔絲器件的制備方法，其特征在于，所述第二濕法刻蝕的刻蝕 液為混合酸溶液。
9. 如權(quán)利要求1所述的熔絲器件的制備方法，其特征在于，所述焊墊為鋁焊墊，所述熔 絲為鋁熔絲。
10. 如權(quán)利要求1所述的熔絲器件的制備方法，其特征在于，所述鈍化層的材料為氧化 硅、氮氧化硅或氮化硅中的一種或幾種的組合。
【文檔編號】H01L21/768GK104253083SQ201310259974
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】李志國, 查源卿 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司