金属铝因为电阻率低、导电性好、易于沉积和刻蚀且成本低廉,在集成电路制造中已被普遍用来作为主要的电学连接材料,特别是广泛用作互连线和焊（锡）盘材料。但由于纯铝作为互连线和焊盘材料时,存在与硅反应形成“尖峰”和抗电迁移性能差的缺点。为了强化铝线的可靠性,现在的半导体制造工艺中大多使用同时含有硅与铜的铝合金靶来进行金属铝层的沉积。比较常用的合金比例是在铝中加入约1%重量百分比的硅以及0.5%重量百分比的铜。然而当这种铝-硅-铜合金经过氯化物溶液的刻蚀后,合金的表面将残留有氯离子、氟离子或是未被真空系统所排除的AlCl₃。这些残留物若没有及时处理就会与空气中的水分子发生反应,形成金属再结晶或是蚀坑等表面缺陷。这些缺陷严重影响铝用作高清晰度硅基液晶微显示器LCOS（Liquid Crystal On Silicon）金属反射薄膜的平坦度及反射率,同时也影响芯片后段封装测试的良率,甚至导致产品的可靠性下降。本文通过光学显微镜,扫描电子显微镜,俄歇电子能谱以及透射电子显微镜对金属再结晶及蚀坑的形态、结构、成分进行了全面的解析;详细阐述了芯片焊盘表面缺陷的形成机理,并通过大量的实验来加以验证;最后针对缺陷的形成条件,通过流片实验,找到了比较有效的四种针对缺陷的改善方式,即增加清洗时间、在金属铝表面形成致密的氧化铝薄膜,调节去离子水的酸碱度以及控制仓库的湿度和晶圆叠放方式。经实验验证,改善后的焊盘表面氟元素含量仅有1.7%,氧化铝的厚度为30～36埃,放置500小时仍不会产生金属再结晶与蚀坑。此外,本文针对这些缺陷形成的理论分析,还发现应用特定湿法清洗工艺后可以在抑制焊盘表面再结晶缺陷的同时,有效避免焊盘腐蚀的问题。这些都对大生产过程中抑制焊盘表面再结晶及金属蚀坑缺陷形成有一定的参考价值。