该晶圆最近完成了 Metal 7 Al 叠层的沉积,其中包括底部的 Ta 阻挡层、主体 Al 金属以及顶部的 Ta 衬层(工程实践)。在进行 Bond Pad 光刻胶涂布之前,晶圆必须经过光刻前清洗(Pre Litho Cleaning)步骤以处理表面 。该步骤旨在消除可能干扰光刻聚焦和光刻胶附着力的空气分子污染物、有机残留物及颗粒物 。与早期的前段工艺清洗不同,这一特定步骤是在封装模块中高度反射的多层金属叠层上进行的,其主要挑战在于如何在不引起保护性 Ta 衬层局部腐
此步骤的材料选择严格避免使用高氧化性或强酸性混合物,因为这些物质会化学侵蚀 Ta 衬层及其下方的 Al 。如果保护性金属表面受损,铝焊盘会迅速形成由非金属氧化物和氢氧化物组成的多层腐蚀皮 。此类腐蚀层会阻碍原子扩散,并抑制后续封装步骤中金属间化合物的形成,从而导致高接触电阻和可靠性失效 。此外,不当的化学品选择会导致金属离子溶解到清洗液中并随后重新沉积,形成凹坑和突起,从而降低表面形貌质量 。因此,需优化喷淋压力、流体温度和化学品浓度等工艺参数,以在保持金属叠层结构完整性的同时,最大化颗粒去除的碰撞因子 。
对于 40nm BSI CMOS 图像传感器,Bond Pad 图形化需要精确的临界尺寸(CD)控制,以确保与先进封装方案的可靠集成 。即使是轻微的表面形貌变化或残留的亚微米颗粒,也可能导致光刻胶厚度不均匀,从而在光刻过程中引发焦深问题(工程实践)。因此,必须严格控制干燥步骤,以防止由表面能最小化和毛细管力驱动的颗粒形成 。