專利名稱：消除半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)圖形缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消除半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)缺陷圖形的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件制造中，構(gòu)成光刻膠(PR)圖形當(dāng)前通用的基本工藝流程是在半導(dǎo)體晶片表面上涂覆光刻膠→對光刻膠曝光→顯影→腐蝕。由于當(dāng)前使用的光刻設(shè)備和光刻工藝的局限性和所存在的缺陷，使這種通用的制造方法所制成的半導(dǎo)體晶片的邊緣區(qū)中的圖形出現(xiàn)變形，或者，出現(xiàn)圖形尺寸異常。在制造半導(dǎo)體器件的隨后工藝過程中，半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中的尺寸異常的變形圖形會(huì)剝離，剝離圖形碎屑會(huì)落到半導(dǎo)體晶片上的正常圖形上，損壞正常圖形。因而尺寸異常的變形圖形剝離，成為造成半導(dǎo)體器件缺陷的根源。例如。當(dāng)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)的隔離層圖形時(shí)，在半導(dǎo)體晶片邊緣形成的矩形圖形明顯地收縮，在隨后進(jìn)行的氮化物去除工藝后，處于半導(dǎo)體晶片邊緣的明顯收縮的矩形圖形容易剝離，剝離的圖形可能落到半導(dǎo)體晶片內(nèi)，造成半導(dǎo)體晶片上的合格圖形短路，使制造合格率降低。
為了能夠消除半導(dǎo)體晶片上的合格圖形短路，就必須在半導(dǎo)體晶片上形成圖形之后，盡早消除半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中明顯收縮變形的圖形，防止這些明顯收縮變形的圖形在隨后的工藝過程中剝離而落到半導(dǎo)體晶片中的其他正常圖形上，引起正常圖形出現(xiàn)例如短路等缺陷。為此提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種消除半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)圖形缺陷的方法。
按照本發(fā)明的方法，是在形成光刻膠圖形當(dāng)前通用的現(xiàn)有的基本工藝流程中，在顯影步驟之后增加一個(gè)“清洗半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)除去半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中的收縮變形圖形”的工藝步驟。
所以，按照本發(fā)明形成光刻膠圖形的基本工藝流程是，半導(dǎo)體晶片表面上涂覆光刻膠→對光刻膠曝光→顯影→清洗半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)除去半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中的收縮變形圖形→腐蝕。
按照本發(fā)明方法，形成光刻膠圖形之后，清洗半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)，除去半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中的收縮變形圖形，然后再腐蝕半導(dǎo)體晶片。這樣做可以防止半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中收縮變形的圖形在隨后進(jìn)行的工藝過程中剝離，防止剝離圖形造成半導(dǎo)體晶片上的正常圖形出現(xiàn)例如短路等缺陷。
按照本發(fā)明方法，清洗的半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)的寬度范圍是從半導(dǎo)體晶片邊緣朝半導(dǎo)體晶片圓心徑向進(jìn)入大約1到5毫米(mm)的范圍。按照本發(fā)明方法，可以減小或防止半導(dǎo)體晶片上的圖形出現(xiàn)例如短路等缺陷，因此，能提高產(chǎn)品合格率。
本發(fā)明方法中增加的半導(dǎo)體晶片邊緣清洗工藝步驟可以用當(dāng)前通用的清洗方法和設(shè)備，不需要特殊的附加的機(jī)械工具。
本發(fā)明方法，在制造0.20μm的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)上已經(jīng)得到證實(shí)，而證明可以基本上消除圖形缺陷，產(chǎn)品合格率可以提高20％。
按照本發(fā)明方法，在半導(dǎo)體晶片上的光刻膠曝光顯影之后增加了去除半導(dǎo)體晶片邊緣光刻膠圖形的工藝步驟。
去除半導(dǎo)體晶片邊緣光刻膠圖形所用的工具是有溶劑噴嘴的軌跡涂覆杯(Coater Cup)。
去除半導(dǎo)體晶片邊緣光刻膠圖形所用的溶劑是OK73，丙酮等.
本發(fā)明的新工藝流程是，在光刻膠構(gòu)圖之后增加一個(gè)溶劑清洗步驟，去除半導(dǎo)體晶片邊緣不正常的光刻膠圖形。
新工藝流程涂覆光刻膠→對光刻膠曝光→顯影→溶劑清洗晶片邊緣。
按照本發(fā)明方法，在對形成有源區(qū)圖形的顯影工藝步驟之后增加了用溶劑清洗半導(dǎo)體晶片邊緣的工藝步驟。盡管增加了制造方法所需的時(shí)間，但是，由于消除了半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中的收縮變形圖形，防止了在隨后進(jìn)行的工藝過程中半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中的收縮變形圖形剝離而落在半導(dǎo)體晶片上的其他合格圖形上造成缺陷，提高了產(chǎn)品合格率，因此，減少了時(shí)間延長所造成的負(fù)面影響。此外，用溶劑清洗后的半導(dǎo)體晶片邊緣的粗糙度也不會(huì)影響半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)的其他工藝處理。


通過結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述可以更好地理解本發(fā)明目的和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，附圖是說明書的一個(gè)組成部分，附圖與說明書的文字部分一起說明本發(fā)明的原理和特征，附圖中顯示出代表本發(fā)明原理和特征的實(shí)施例。
附圖中圖1A是氮化硅預(yù)清洗步驟后發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體晶片邊緣有圖形剝離缺陷的照片；圖1B是半導(dǎo)體晶片中圖形剝離缺陷的掃描電子顯微鏡(SEM)照片；圖1C是放大的圖形剝離缺陷的掃描電子顯微鏡(SEM)照片；圖2A是用現(xiàn)有方法在光刻工藝后用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡檢測半導(dǎo)體晶片邊緣的照片，發(fā)現(xiàn)在半導(dǎo)體晶片邊緣有不正常的收縮光刻膠圖形；圖2B是用本發(fā)明方法在光刻工藝后經(jīng)過附加的用溶劑清洗晶片邊緣處理步驟后用光學(xué)顯微鏡(OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)檢測半導(dǎo)體晶片邊緣的OM和SEM照片，發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)去除了在半導(dǎo)體晶片邊緣不正常的收縮光刻膠圖形；圖3A是用沒有附加的晶片邊緣溶劑清洗步驟的現(xiàn)有方法制造的第一批樣品A，在多晶硅腐蝕工藝后的晶片缺陷掃描照片，照片中能看到明顯缺陷在晶片中的分布狀態(tài)；圖3B是用有附加的晶片邊緣溶劑清洗步驟的本發(fā)明方法制造的第一批樣品B，在多晶硅腐蝕工藝后的晶片缺陷掃描照片，照片中的缺陷明顯消除；圖3C是用沒有附加的用溶劑清洗晶片邊緣步驟的現(xiàn)有方法制造的第二批樣品A，在多晶硅腐蝕工藝后的晶片缺陷掃描照片，照片中能看到明顯缺陷在晶片中的分布狀態(tài)；圖3D是用有附加的用溶劑清洗晶片邊緣步驟的本發(fā)明方法制造的第二批樣品B，在多晶硅腐蝕工藝后的晶片缺陷掃描照片，照片中的缺陷明顯減少；
圖4A是本發(fā)明方法(顯影步驟之后有附加晶片邊緣溶劑清洗)及當(dāng)前通用的(顯影步驟之后沒有附加晶片邊緣溶劑清洗)制造的半導(dǎo)體器件的合格率(Yield)測試比較結(jié)果表；圖4B是本發(fā)明方法(顯影步驟之后有附加的用溶劑清洗晶片邊緣)及當(dāng)前通用的(顯影步驟之后沒有附加用溶劑清洗晶片邊緣)制造的半導(dǎo)體器件的合格率(Yield)測試比較結(jié)果曲線圖；和圖5是顯示按本發(fā)明方法附加的溶劑清洗半導(dǎo)體晶片邊緣的工藝和所用工具的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以制造0.20μm的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)的有源區(qū)(Active Area)圖形為例，說明本發(fā)明的消除半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)圖形缺陷的方法。
按本發(fā)明的消除半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)圖形缺陷的方法，包括以下工藝步驟1，在半導(dǎo)體晶片表面上涂覆光刻膠(PR)；2，對光刻膠曝光；3，顯影；4，用溶劑清洗半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)；5，檢查；6，腐蝕。
新工藝流程是，在步驟(3)光刻膠顯影構(gòu)圖之后增加一個(gè)溶劑清洗步驟(4)，去除半導(dǎo)體晶片邊緣不正常的光刻膠收縮變形圖形。
新工藝流程涂覆光刻膠→對光刻膠曝光→顯影→用溶劑清洗晶片邊緣→檢查→腐蝕。
用溶劑清洗晶片邊緣所用的工具是有溶劑噴嘴的軌跡涂覆杯(Coater Cup)；去除半導(dǎo)體晶片邊緣光刻膠圖形所用的溶劑是OK73，丙酮等；以上以制造0.20μm的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)的有源區(qū)(AA)圖形為例，詳細(xì)描述了按本發(fā)明的消除半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)圖形缺陷的方法。但是本發(fā)明不限于本文中的詳細(xì)描述。本發(fā)明方法也可以用于制造其他半導(dǎo)體器件。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本發(fā)明能以其他的形式實(shí)施，本發(fā)明還有各種改進(jìn)和變化，這些改進(jìn)和變化都落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。因此，按本發(fā)明的全部技術(shù)方案，所列舉的實(shí)施方式只是用于說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明，并且，本發(fā)明不局限于本文中描述的細(xì)節(jié)。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍由所附的權(quán)利要求書界定。
權(quán)利要求
1.消除半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)圖形缺陷的方法，包括以下工藝步驟(1)在半導(dǎo)體晶片表面上涂覆光刻膠；(2)對光刻膠曝光；(3)顯影；(4)用溶劑清洗半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)，除去半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中的光刻膠收縮變形圖形；(5)檢查；(6)腐蝕。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是，具有步驟(4)中所述的用溶劑清洗半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)的步驟的新工藝流程是，在光刻膠構(gòu)圖之后增加一個(gè)溶劑清洗步驟，去除半導(dǎo)體晶片邊緣不正常的光刻膠圖形；即，涂覆光刻膠→對光刻膠曝光→顯影→去除半導(dǎo)體晶片邊緣光刻膠圖形→檢查→腐蝕。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是，步驟(4)中所述的清洗步驟的新工藝流程中使用的工具是有溶劑噴嘴的軌跡涂覆杯。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是，步驟(4)中所述的清洗步驟的新工藝流程中使用的溶劑是OK73，丙酮等。
全文摘要
本發(fā)明公開一種消除半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)圖形缺陷的方法，本發(fā)明方法的特征是，在對形成光刻膠圖形的顯影工藝步驟之后增加了用溶劑清洗半導(dǎo)體晶片邊緣的工藝步驟。消除了半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中的收縮變形圖形，防止了在隨后進(jìn)行的工藝過程中半導(dǎo)體晶片邊緣區(qū)中的收縮變形圖形剝離而在半導(dǎo)體晶片上的其他合格圖形上造成出現(xiàn)缺陷，提高了產(chǎn)品合格率。
文檔編號G03F7/42GK1885159SQ20051002709
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者陳自凡, 蔡奇澄, 姚欣, 林愛欽, 莊曉輝 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司