避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，在每一層金屬層形成之后，采用洗邊處理去除金屬層的邊緣預(yù)定寬度，層間介質(zhì)層的邊緣能夠包圍金屬層的邊緣，從而避免金屬層的邊緣暴露出，在后續(xù)刻蝕中能夠避免金屬層邊緣與等離子體直接接觸，減少電荷在金屬層上的積聚，避免尖端放電缺陷的產(chǎn)生，進(jìn)而提高晶圓的良率。
【專利說(shuō)明】
避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]晶圓在制備過(guò)程中，尤其是后段制程形成金屬互連線時(shí)，通?？涛g會(huì)引入電荷的積聚，電荷積聚過(guò)大帶來(lái)的后果便是在尖端處發(fā)生放電，從而造成尖端放電缺陷(Arcingdefect)。尖端放電缺陷對(duì)晶圓來(lái)說(shuō)十分致命，發(fā)生面積稍大便會(huì)造成整個(gè)晶圓的報(bào)廢。
[0003]在金屬互連線完成之后，需要形成一層鈍化層(PAS)，接著對(duì)鈍化層進(jìn)行刻蝕，暴露出后續(xù)需要連線的金屬層(例如鋁焊墊)。而尖端放電缺陷通常會(huì)產(chǎn)生在對(duì)鈍化層進(jìn)行刻蝕之后。
[0004]具體的，請(qǐng)參考圖1，圖1為對(duì)鈍化層進(jìn)行刻蝕的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，晶圓20放置在反應(yīng)腔室內(nèi)的固定裝置10(例如是ESC)上，晶圓20上形成有金屬互連層，包括層間介質(zhì)層21和位于層間介質(zhì)層21之間的金屬層22(圖1中僅示意少量層數(shù))，鈍化層23形成于金屬互連層之上，在進(jìn)行刻蝕時(shí)，會(huì)涂覆一層光阻(PR，圖未示出)，接著采用等離子體30 (Plasma)對(duì)鈍化層23進(jìn)行刻蝕，形成窗口，暴露出金屬層22。
[0005]然而，由于光阻采用旋涂方式形成，通常會(huì)噴涂在晶圓20的中心區(qū)域，晶圓20進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，借助離心力將光阻由晶圓20的中心區(qū)域旋涂至晶圓20的邊緣區(qū)域，這樣的形成方式必然導(dǎo)致了晶圓20邊緣區(qū)域的光阻較薄，在進(jìn)行刻蝕時(shí)容易出現(xiàn)缺陷，進(jìn)而暴露出金屬層22的邊緣(如圖1中虛線框所示)。由于現(xiàn)有工藝中金屬層22的邊緣與層間介質(zhì)層21的邊緣表面齊平，因此，層間介質(zhì)層21無(wú)法遮擋住金屬層22的邊緣，刻蝕的等離子體30則會(huì)與金屬層22的邊緣發(fā)生接觸，電荷會(huì)迅速積聚在金屬層22上。當(dāng)刻蝕的窗口尺寸大小在一定范圍時(shí)，由于電荷聚集過(guò)多，無(wú)法釋放，則會(huì)在窗口的尖端處發(fā)生放電現(xiàn)象，進(jìn)而形成尖端放電缺陷31，再慢慢由晶圓20的邊緣擴(kuò)散至整個(gè)晶圓20的表面，造成大面積的尖端放電缺陷的形成，導(dǎo)致晶圓20報(bào)廢。
[0006]因此，如何避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷則變得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，能夠避免晶圓在鈍化層刻蝕使產(chǎn)生尖端放電缺陷，提高晶圓的良率。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，包括步驟:
[0009]提供晶圓，所述晶圓上形成有金屬連線層，所述金屬連線層由多層相互交錯(cuò)堆疊的金屬層和層間介質(zhì)層；
[0010]在每一層金屬層形成之后，均對(duì)所述金屬層進(jìn)行洗邊處理，去除所述金屬層邊緣預(yù)定寬度。
[0011]進(jìn)一步的，所述金屬層邊緣去除的預(yù)定寬度的范圍是0.5mm?6mm。
[0012]進(jìn)一步的，對(duì)所述層間介質(zhì)層進(jìn)行洗邊處理，去除所述層間介質(zhì)層邊緣預(yù)定寬度，且所述層間介質(zhì)層邊緣去除的預(yù)定寬度小于所述金屬層邊緣去除的預(yù)定寬度。
[0013]進(jìn)一步的，所述層間介質(zhì)層邊緣去除的預(yù)定寬度范圍是O?5mm。
[0014]進(jìn)一步的，所述金屬連線層上形成鈍化層，對(duì)所述鈍化層進(jìn)行洗邊處理，去除所述鈍化層邊緣預(yù)定寬度。
[0015]進(jìn)一步的，所述鈍化層邊緣去除的預(yù)定寬度與所述層間介質(zhì)層邊緣去除的預(yù)定寬度相同。
[0016]進(jìn)一步的，不同層的金屬層去除的預(yù)定寬度大小一致。
[0017]進(jìn)一步的，不同層的金屬層去除的預(yù)定寬度大小不同。
[0018]進(jìn)一步的，所述金屬層為銅或鋁。
[0019]進(jìn)一步的，所述層間介質(zhì)層為氧化硅或氮氧化硅。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:在每一層金屬層形成之后，采用洗邊處理去除金屬層的邊緣預(yù)定寬度，層間介質(zhì)層的邊緣能夠包圍金屬層的邊緣，從而避免金屬層的邊緣暴露出，在后續(xù)刻蝕中能夠避免金屬層邊緣與等離子體直接接觸，減少電荷在金屬層上的積聚，避免尖端放電缺陷的產(chǎn)生，進(jìn)而提高晶圓的良率。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)鈍化層進(jìn)行刻蝕的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法的流程圖；
[0023]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中對(duì)鈍化層進(jìn)行刻蝕的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本發(fā)明的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0025]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)僅僅是常規(guī)工作。
[0026]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0027]請(qǐng)參考圖2，在本實(shí)施例中，提出了一種避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，包括步驟:
[0028]SlOO:提供晶圓，所述晶圓上形成有金屬連線層，所述金屬連線層由多層相互交錯(cuò)堆疊的金屬層和層間介質(zhì)層；
[0029]S200:在每一層金屬層形成之后，均對(duì)所述金屬層進(jìn)行洗邊處理，去除所述金屬層邊緣預(yù)定寬度。
[0030]具體的請(qǐng)參考圖3，晶圓200放置在反應(yīng)腔室內(nèi)的固定裝置100上，所述晶圓200上依次形成層間介質(zhì)層210和金屬層220，在對(duì)所述金屬層220形成之后，先在所述金屬層220的邊緣處涂覆光阻，接著對(duì)金屬層220邊緣處的光阻進(jìn)行曝光處理，然后再對(duì)金屬層220的中心區(qū)域進(jìn)行正常的涂覆光阻、曝光等工藝，接著，采用顯影，去除金屬層220的中心區(qū)域及邊緣去除被曝光的光阻，接著，采用刻蝕，去除暴露出的金屬層220，同時(shí)去除金屬層220邊緣處的預(yù)定寬度。
[0031]在本實(shí)施例中，所述金屬層220邊緣去除的預(yù)定寬度的范圍是0.5mm?6mm，例如是 3mm。
[0032]接著再形成層間介質(zhì)層210覆蓋至所述金屬層220的表面，由于金屬層220經(jīng)過(guò)洗邊處理，因此，層間介質(zhì)層210能夠覆蓋所述金屬層220的邊緣，如圖3中虛線框所示。
[0033]通常情況下，晶圓200的邊緣處形成有晶圓標(biāo)識(shí)，為了能夠暴露出晶圓標(biāo)識(shí)，也需要對(duì)層間介質(zhì)層210進(jìn)行洗邊處理，洗邊處理的方式與對(duì)金屬層220進(jìn)行洗邊處理的方式相同，不同的是層間介質(zhì)層210邊緣去除的預(yù)定寬度小于所述金屬層220邊緣去除的預(yù)定寬度，保證層間介質(zhì)層210依舊能夠覆蓋金屬層220的邊緣。所述層間介質(zhì)層210邊緣去除的預(yù)定寬度范圍是O?5mm，例如是2mm。
[0034]在本實(shí)施例中，會(huì)在金屬連線層上形成鈍化層230，之后也會(huì)對(duì)所述鈍化層230進(jìn)行洗邊處理，去除所述鈍化層230邊緣預(yù)定寬度，所述鈍化層230邊緣去除的預(yù)定寬度與所述層間介質(zhì)層210邊緣去除的預(yù)定寬度相同。
[0035]在本實(shí)施例中，不同層的金屬層220去除的預(yù)定寬度大小一致，例如均去除
1.4mm ;然而，在某些工藝條件下，洗邊去除的寬度一致會(huì)導(dǎo)致后面幾層的金屬層220發(fā)生剝離現(xiàn)象(Peeling)。因此，優(yōu)選的，還可以使不同層的金屬層220去除的預(yù)定寬度大小不同，例如第一層金屬層220去除1.4mm，第二層金屬層220去除0.5mm等等，從而能避免剝離現(xiàn)象，進(jìn)一步確保形成的晶圓的良率。
[0036]通常情況下，所述金屬層220的材質(zhì)可以為銅或鋁等其他金屬材質(zhì)。所述層間介質(zhì)層210為氧化硅、氮氧化硅或其他低介電常數(shù)的介質(zhì)材料。
[0037]綜上，在本發(fā)明實(shí)施例提供的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法中，在每一層金屬層形成之后，采用洗邊處理去除金屬層的邊緣預(yù)定寬度，層間介質(zhì)層的邊緣能夠包圍金屬層的邊緣，從而避免金屬層的邊緣暴露出，在后續(xù)刻蝕中能夠避免金屬層邊緣與等離子體直接接觸，減少電荷在金屬層上的積聚，避免尖端放電缺陷的產(chǎn)生，進(jìn)而提高晶圓的良率。
[0038]上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對(duì)本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動(dòng)，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，其特征在于，包括步驟: 提供晶圓，所述晶圓上形成有金屬連線層，所述金屬連線層由多層相互交錯(cuò)堆疊的金屬層和層間介質(zhì)層； 在每一層金屬層形成之后，均對(duì)所述金屬層進(jìn)行洗邊處理，去除所述金屬層邊緣預(yù)定寬度。2.如權(quán)利要求1所述的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，其特征在于，所述金屬層邊緣去除的預(yù)定寬度的范圍是0.5mm?6mm。3.如權(quán)利要求2所述的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，其特征在于，對(duì)所述層間介質(zhì)層進(jìn)行洗邊處理，去除所述層間介質(zhì)層邊緣預(yù)定寬度，且所述層間介質(zhì)層邊緣去除的預(yù)定寬度小于所述金屬層邊緣去除的預(yù)定寬度。4.如權(quán)利要求3所述的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，其特征在于，所述層間介質(zhì)層邊緣去除的預(yù)定寬度范圍是O?5mm。5.如權(quán)利要求4所述的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，其特征在于，所述金屬連線層上形成鈍化層，對(duì)所述鈍化層進(jìn)行洗邊處理，去除所述鈍化層邊緣預(yù)定寬度。6.如權(quán)利要求5所述的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，其特征在于，所述鈍化層邊緣去除的預(yù)定寬度與所述層間介質(zhì)層邊緣去除的預(yù)定寬度相同。7.如權(quán)利要求1所述的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，其特征在于，不同層的金屬層去除的預(yù)定寬度大小一致。8.如權(quán)利要求1所述的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，其特征在于，不同層的金屬層去除的預(yù)定寬度大小不同。9.如權(quán)利要求1所述的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，其特征在于，所述金屬層為銅或鋁。10.如權(quán)利要求1所述的避免晶圓產(chǎn)生尖端放電缺陷的方法，其特征在于，所述層間介質(zhì)層為氧化硅或氮氧化硅。
【文檔編號(hào)】H01L23/528GK105826240SQ201510006761
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月7日
【發(fā)明人】陳林, 鄭展
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司