[發(fā)明專利]改善尖端放電缺陷的方法及半導(dǎo)體器件的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911047837.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110767535B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02;H01L29/06
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發(fā)明提供了一種改善尖端放電缺陷的方法及半導(dǎo)體器件的制造方法，所述改善尖端放電缺陷的方法包括：提供晶圓結(jié)構(gòu)，所述晶圓結(jié)構(gòu)具有器件區(qū)和包圍所述器件區(qū)的邊緣區(qū)；形成圖案化的光刻膠層于所述晶圓結(jié)構(gòu)上，所述圖案化的光刻膠層暴露出部分的所述器件區(qū)且至少覆蓋所述邊緣區(qū)向外凸出的邊棱；以及，以所述圖案化的光刻膠層為掩膜，對(duì)所述晶圓結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕。本發(fā)明的技術(shù)方案使得晶圓結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)上的尖端放電缺陷得到改善，避免導(dǎo)致晶圓結(jié)構(gòu)的器件區(qū)的損傷，從而使得產(chǎn)品良率得到提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種改善尖端放電缺陷的方法及半導(dǎo)體器件的制造方法。

背景技術(shù)

集成電路制造工藝包含針對(duì)單片晶圓的傳統(tǒng)集成電路工藝(normal IC)和至少兩片晶圓鍵合的三維集成工藝(3D-IC)。在傳統(tǒng)集成電路工藝中，通孔(via)刻蝕是一種應(yīng)用于后段制程(BEOL process)的常見(jiàn)工藝，一般會(huì)刻蝕絕緣層(dielectric film)，并且打開(kāi)前層金屬層(metal line)為后續(xù)的金屬線連接做準(zhǔn)備；在三維集成工藝中，硅通孔(TSV，Through Silicon Via)刻蝕是一種應(yīng)用于穿透晶圓的工藝，一般會(huì)刻蝕硅基底和各絕緣層，并且打開(kāi)下層晶圓的金屬層，為各層晶圓之間的金屬線連接做準(zhǔn)備。

上述的通孔刻蝕和硅通孔刻蝕工藝通常是利用刻蝕時(shí)的電場(chǎng)引導(dǎo)等離子體(plasma)在晶圓表面進(jìn)行方向性刻蝕。在刻蝕的過(guò)程中，晶圓的邊緣區(qū)域上沒(méi)有覆蓋光刻膠或者僅部分區(qū)域覆蓋光刻膠，而晶圓的邊緣區(qū)域的表面存在很多如顆粒(particle)、剝落(peeling)和破損(film broken)等缺陷，使得未被光刻膠覆蓋的邊緣區(qū)域上的缺陷處很容易產(chǎn)生尖端放電(arcing)，而邊緣區(qū)域的尖端放電會(huì)濺到器件區(qū)域或者從晶圓的內(nèi)部進(jìn)入到器件區(qū)域，進(jìn)而導(dǎo)致器件區(qū)域的損傷，從而導(dǎo)致器件的性能受到影響。

尤其在三維集成工藝中，硅通孔刻蝕由于需要穿透較厚(通常幾微米到幾十微米)的硅基底和絕緣層，需要用到比傳統(tǒng)集成電路工藝中的通孔刻蝕更高的電場(chǎng)(highpower)；同時(shí)，三維集成工藝一般會(huì)用到修整工藝(trimming)去除晶圓邊緣的非鍵合區(qū)域(non-bonding area)來(lái)避免在后續(xù)工藝產(chǎn)生更多缺陷，但是，這種修整工藝會(huì)在晶圓的邊緣區(qū)域產(chǎn)生一些粗糙區(qū)域(roughness)或破損缺陷(broken)，使得在硅通孔刻蝕的高電場(chǎng)及晶圓的邊緣區(qū)域的特性的共同作用下，晶圓的邊緣未被光刻膠覆蓋的區(qū)域更加容易發(fā)生尖端放電，進(jìn)而更加容易導(dǎo)致晶圓上的器件區(qū)的損傷。

因此，如何改善晶圓邊緣的尖端放電缺陷，以避免導(dǎo)致晶圓上的器件區(qū)的損傷成為目前亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種改善尖端放電缺陷的方法及半導(dǎo)體器件的制造方法，晶圓結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)上的尖端放電缺陷得到改善，避免導(dǎo)致晶圓結(jié)構(gòu)的器件區(qū)的損傷，從而使得產(chǎn)品良率得到提高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種改善尖端放電缺陷的方法，用于改善晶圓邊緣的尖端放電缺陷，包括：

提供晶圓結(jié)構(gòu)，所述晶圓結(jié)構(gòu)具有器件區(qū)和包圍所述器件區(qū)的邊緣區(qū)；

形成圖案化的光刻膠層于所述晶圓結(jié)構(gòu)上，所述圖案化的光刻膠層暴露出部分的所述器件區(qū)且至少覆蓋所述邊緣區(qū)向外凸出的邊棱；以及，

以所述圖案化的光刻膠層為掩膜，對(duì)所述晶圓結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕。