晶圆及其处理方法和半导体结构的形成方法技术

一种晶圆及其处理方法和半导体结构的形成方法。其中，所述晶圆的处理方法包括：提供晶圆，所述晶圆具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述晶圆还具有边缘，所述边缘包括上斜截面、侧面和下斜截面，所述边缘呈梯形，所述侧面构成梯形的上底，所述上斜截面和下斜截面分别构成梯形的两腰；在所述第一表面和所述第二表面上形成掩膜层，所述掩膜层暴露所述边缘；以所述掩膜层为掩模，对所述上斜截面、侧面和下斜截面进行离子掺杂；去除所述掩膜层。所述晶圆的处理方法中，在离子掺杂后，晶圆的边缘中，上斜截面、侧面和下斜截面都被钝化，从而防止因晶圆的边缘被破坏而导致后续处理加工过程中出现异常。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，尤其是涉及一种。
技术介绍
随着半导体制造技术的飞速发展，半导体结构朝向更高的元件密度和更大的集成度方向发展。其中微电子机械系统(Micro Electro Mechanical System, MEMS)器件在工业控制领域的应用越来越广泛。为了制造诸如MEMS器件等半导体结构，通常需要采用各向异性湿法刻蚀工艺刻蚀晶圆，例如在晶圆中刻蚀出沟槽以放置反光元件。请参考图1，现有半导体结构的形成过程通过包括以下步骤:提供晶圆100，晶圆100具有边缘(edge) 101 (图1中用虚线框包围的区域表示边缘101),边缘101包括上斜截面101A、侧面1lB和下斜截面1lC ;在晶圆100第一表面(未标注)和第二表面(未标注)分别沉积第一硬掩膜层110和第二硬掩膜层120 ;以第一硬掩膜层110和第二硬掩膜层120为掩模，通过各向异性湿法刻蚀工艺对晶圆100进行刻蚀。然而，在对晶圆100进行湿法刻蚀工艺时，通常会对晶圆100的边缘101造成破坏，进而导致晶圆100在后续处理加工过程中出现异常。为防止上述情况的发生，业界通常采用的方法是在晶圆边缘制作保护层进行保护。请参考图2，示出了现有晶圆边缘的保护结构。晶圆200具有边缘201(图2中用虚线框包围的区域表示边缘201)，边缘201包括上斜截面201A、侧面20IB和下斜截面201C，边缘201被保护层210所包覆，保护层210作为保护结构保护边缘201在后续半导体结构形成过程中不受破坏。保护层210需要一直保留到半导体结构形成之后才可以去除，以防止半导体结构形成过程中采取的各种(刻蚀工艺)工艺对边缘201造成破坏。因此，保护层210通常不可以是光刻胶材料，因为光刻胶材料会在半导体结构形成过程中产生污染物(contaminat1n),对半导体结构造成污染。形成保护层210的过程可以为:在晶圆200的表面(包括第一表面和第二表面,未标注)和边缘201形成氧化物层(未示出);然后对氧化物层进行图案化直至形成保护层210。在图案化上述氧化物层的过程中，通常需要使用光刻胶(未示出)。但是，业界共知的，光刻胶在晶圆200的边缘201处通常涂布不均匀，不能得到很好的图形，而且容易发生脱落和剥离(Peeling)而影响其它部分的图形，所以，必须去除边缘201处的光刻胶。因此，如果采用正性光刻胶用于制作保护层210，由于涂布在边缘201处的光刻胶涂布不均匀，容易脱落和剥离，故通常无法得到所需的保护层210。因此，通常只能使用负性光刻胶来形成保护层210。可见，整个保护层210的制作过程工艺复杂，并且成本高昂。为此，需要一种新的，以防止在半导体结构的形成过程中，在对晶圆进行刻蚀工艺时，对晶圆的边缘造成破坏，从而防止晶圆边缘影响半导体结构的形成，并简化工艺步骤，降低工艺成本。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，以防止在半导体结构形成过程中晶圆的边缘受到破坏。为解决上述问题，本专利技术提供一种晶圆的处理方法，包括:提供晶圆，所述晶圆具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述晶圆还具有边缘，所述边缘包括上斜截面、侧面和下斜截面，所述边缘呈梯形，所述侧面构成梯形的上底，所述上斜截面和下斜截面分别构成梯形的两腰，所述上斜截面连接所述侧面和所述第一表面，所述下斜截面连接所述侧面和所述第二表面；在所述第一表面和所述第二表面上形成掩膜层，所述掩膜层暴露所述边缘；以所述掩膜层为掩模，对所述上斜截面、侧面和下斜截面进行离子掺杂；去除所述掩膜层。可选的，所述离子掺杂采用的离子包括硼离子。可选的，所述硼离子的掺杂浓度大于或者等于lE20/cm2，掺杂的厚度大于或者等于 10 μ m。可选的，所述掩膜层的材料为光刻胶，形成所述掩膜层的过程包括:在所述第一表面和所述第二表面旋涂光刻胶；进行边缘光刻胶去除直至暴露所述边缘。可选的，所述光刻胶为正性光刻胶。为解决上述问题，本专利技术还提供了一种半导体结构的形成方法，所述形成方法采用如上所述的晶圆的处理方法，并且，所述形成方法还包括:在去除所述掩膜层之后，采用四甲基氢氧化铵溶液对所述晶圆进行各向异性湿法刻蚀。可选的，在去除所述掩膜层之后，且在采用四甲基氢氧化铵溶液对所述晶圆进行各向异性湿法刻蚀之前，所述形成方法还包括:在所述第一表面形成第一硬掩膜层，在所述第二表面形成第二硬掩膜层；在采用四甲基氢氧化铵溶液对所述晶圆进行各向异性湿法刻蚀时，以所述第一硬掩膜层和所述第二硬掩膜层为掩模。可选的，在形成所述掩膜层之前，所述形成方法还包括:在所述第一表面形成第一硬掩膜层，在所述第二表面形成第二硬掩膜层；在采用四甲基氢氧化铵溶液对所述晶圆进行各向异性湿法刻蚀时，以所述第一硬掩膜层和所述第二硬掩膜层为掩模。为解决上述问题，本专利技术还提供了一种晶圆，所述晶圆具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述晶圆还具有边缘，所述边缘包括上斜截面、侧面和下斜截面，所述边缘呈梯形，所述侧面构成梯形的上底，所述上斜截面和下斜截面构成梯形的腰，所述上斜截面连接所述侧面和所述第一表面，所述下斜截面连接所述侧面和所述第二表面，所述上斜截面、侧面和下斜截面掺杂有离子。可选的，所述离子包括硼离子，所述离子在所述上斜截面、侧面和下斜截面中的掺杂厚度大于或者等于?ο μ m，所述离子的掺杂浓度大于或者等于lE20/cm2。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点:本专利技术的技术方案首先提供晶圆，所述晶圆具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述晶圆还具有边缘，所述边缘包括上斜截面、侧面和下斜截面，所述边缘呈梯形，所述侧面构成梯形的上底，所述上斜截面和下斜截面分别构成梯形的两腰，所述上斜截面连接所述侧面和所述第一表面，所述下斜截面连接所述侧面和所述第二表面；在所述第一表面和所述第二表面上形成掩膜层，所述掩膜层暴露所述边缘；以所述掩膜层为掩模，对所述上斜截面、侧面和下斜截面进行离子掺杂；去除所述掩膜层。在离子掺杂后，晶圆的边缘中，上斜截面、侧面和下斜截面都被钝化，后续的刻蚀工艺对晶圆边缘的上斜截面、侧面和下斜截面的蚀刻速率均较小，因此后续的刻蚀工艺不会对上斜截面、侧面和下斜截面造成破坏，从而防止因晶圆的边缘被破坏而导致后续处理加工过程中出现异常。进一步，掩膜层的材料选择为正性光刻胶。现有方法中，为了形成保护晶圆边缘的保护层，只能采用负性光刻胶。而本专利技术中，掩膜层只需形成在晶圆的边缘以外的区域，其作用是作为离子掺杂时的掩模，因此，可用正性光刻胶直接在晶圆表面上旋转涂胶形成掩膜层，从而节省工艺步骤和成本。【附图说明】图1是现有半导体结构的形成过程对应的剖面结构示意图；图2是现有晶圆边缘的保护结构剖面示意图；图3至图5是本专利技术实施例晶圆的处理方法各步骤对应的剖面结构示意图；图6是本专利技术实施例半导体结构的形成方法对应的剖面结构示意图。【具体实施方式】正如
技术介绍
所述，现有晶圆的处理方法中，需要先形成氧化物层，再利用负性光刻胶对氧化物层进行图案化，从而形成覆盖晶圆边缘的保护层，并且保护层需要一直保留到相应的半导体结构制作完成后，之后需要特定的工艺去除此保护层，因此整个过程工艺步骤复杂，工艺成本高。为此，本专利技术提供一种晶圆的处理方法，所述形成方法首先提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆的处理方法，其特征在于，包括：提供晶圆，所述晶圆具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述晶圆还具有边缘，所述边缘包括上斜截面、侧面和下斜截面，所述边缘呈梯形，所述侧面构成梯形的上底，所述上斜截面和下斜截面分别构成梯形的两腰，所述上斜截面连接所述侧面和所述第一表面，所述下斜截面连接所述侧面和所述第二表面；在所述第一表面和所述第二表面上形成掩膜层，所述掩膜层暴露所述边缘；以所述掩膜层为掩模，对所述上斜截面、侧面和下斜截面进行离子掺杂；去除所述掩膜层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：骆凯玲，丁敬秀，郭亮良，张先明，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31