半导体工艺(十二):钝化层和Al pad
在半导体工艺top metal之后,上面需要开pad与后道封装相连接。Al具有优良的延展性、导热性以及焊接熔合性能,可以达到理想的外接效果;同时Al在富氧环境下表面形成致密Al2O3薄膜,使得它本身具有很强的化学稳定性,不易被腐蚀。
当然为了避免周围环境气氛和其他外界因素对器件性能影响,还需要在最上层覆盖一层保护膜,也就是钝化层。
对钝化层要求如下:
物理性质1.电绝缘性好,介电常数大;2.界面电荷少;3.对杂质有阻挡和掩蔽扩散的能力;4.有抗Na+漂移的能力;5.有一定抗辐射能力;6.与衬底材料有相近的膨胀系数;7.有疏水性。
化学性质:1.化学稳定性好;2.抗腐蚀能力强。
机械性能:1.针孔少,密封性好;2.粘附性好;3.压力小,不产生龟裂;4.机械强度高。
具体工艺分成三大步:
1. Redistribution Via RV 先dep SiN作为钝化层和stop layer,也防止下层Cu diffuse;然后dep OX作为应力缓冲层,再涂胶光刻,形成via。
2.APL dep:先dep TaN防止Cu和Al diffuse;再dep glue layer Ti/TiN;然后dep Al。这里Al厚度根据芯片电流需要调整,一般电流大的,需要更厚的Al。
3.Chip Barrier CB:dep SiN作为钝化层,然后光刻把Al上方刻开,作为外接窗口。
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