半导体器件及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体器件及其制作方法，该方法在以经过洗边处理的图形化光刻胶层为掩模刻蚀层间介质层以形成接触孔的步骤中，层间介质层中对应半导体衬底边缘区域的部分也会被去除，致使半导体衬底的边缘区域暴露出来，在层间介质层及接触孔上形成第二粘连层之前，先在半导体衬底的边缘区域上形成一层第一粘连层，这样半导体衬底边缘区域与第二粘连层之间形成有第一粘连层，而第一粘连层与第二粘连层之间具有良好的粘附效果，因此，在形成第二粘连层的后续工艺中，第二粘连层中对应半导体衬底边缘区域的部分不会出现剥落的问题，因而不会产生剥落的粘连层所导致的一系列问题。

Semiconductor device and manufacturing method thereof

The present invention provides a semiconductor device and its manufacturing method, the method in the photoresist layer is patterned after washing and processing as the mask for etching the interlayer dielectric layer to form a contact hole in the step of the interlayer dielectric layer corresponding to the semiconductor substrate edge part will be removed, resulting in the edge region of a semiconductor substrate exposed, before the formation of second adhesion layer in the interlayer dielectric layer and the contact hole, a first adhesive layer is first formed in the edge region of a semiconductor substrate, a first adhesive layer is formed between the semiconductor substrate edge region and the second adhesion layer, and has good adhesion effect, the adhesion between the first layer and the second adhesive therefore, in the subsequent process layer, forming a second adhesion layer, second layer adhesion is not corresponding to the semiconductor substrate edge spalling problem, thus A series of problems resulting from flaking of the adhesive layer.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种半导体器件及其制作方法。
技术介绍
在半导体衬底上形成元件之后，会在半导体衬底上布金属互连线，以获得所需半导体器件。下面结合图1至图6对一种半导体器件的制作方法作简单介绍。如图1所示，提供半导体衬底1，其具有边缘区域1a及非边缘区域1b，半导体衬底1上形成有多种元件（未图示）。在半导体衬底1上形成层间介质层，然后利用化学机械研磨（CMP）工艺对该层间介质层进行平坦化处理，得到表面平整的层间介质层2。如图2所示，在层间介质层2上形成光刻胶层，然后对光刻胶层进行曝光、显影，以形成图形化光刻胶层3，图形化光刻胶层3用于定义接触孔（contacthole）的位置。为了避免形成光刻胶层之后光刻胶层会扩散到层间介质层2的侧壁边沿及半导体衬底1的侧壁边沿，以及避免在机械搬送过程中，光刻胶层中对应边缘区域1a的部分会剥落以致造成污染，会对所述光刻胶层进行洗边处理，所述洗边处理将光刻胶层中对应边缘区域1a的部分（如图中虚线部分所示）去除掉，因此，层间介质层2中对应边缘区域1a的部分并未被图形化光刻胶层3覆盖。如图3所示，以图形化光刻胶层3为掩模对层间介质层2进行刻蚀，未被图形化光刻胶层3覆盖住的层间介质层会被去除，以形成接触孔4，接触孔4定义了局部互连金属的路径形式。另外，由于层间介质层2中对应边缘区域1a的部分并未被图形化光刻胶层3覆盖住，因此，在刻蚀形成接触孔4的同时，层间介质层2中对应边缘区域1a的部分也会被去除，使半导体衬底1的边缘区域1a暴露出来。如图4所示，去除图3所示的图形化光刻胶层3，形成粘连层5，粘连层5不仅覆盖在层间介质层2上，还覆盖在接触孔4的侧壁及底壁上。另外，由于半导体衬底1的边缘区域1a是外露的，因此，半导体衬底1的边缘区域1a上也会覆盖有粘连层5。如图5所示，在粘连层5上形成互连金属层6，互连金属层6将接触孔4填满，粘连层5充当互连金属层6与层间介质层2之间的黏合剂。如图6所示，利用化学机械研磨工艺对互连金属层6及粘连层5进行平坦化处理，直至露出层间介质层2。更多的有关接触孔的填充方法可参照于2011年1月5日公开、公开号为CN101937864A的中国专利。但是，继续参照图4所示，由于半导体衬底1通常为硅衬底，粘连层5的材料通常为Ti/TiN，而Ti/TiN与硅衬底之间的粘附效果很差，因此，粘连层5中对应边缘区域1a的部分会出现剥落（peeling）的问题。剥落的粘连层会带来诸多不良的影响：由于粘连层5中对应边缘区域1a的部分与半导体衬底边缘区域1a之间的粘附效果很差，当粘连层5中对应边缘区域1a的部分受到外界的冲击或晃动作用时很容易从半导体衬底1上脱落下来，脱落的粘连层很可能会进入制造半导体器件的设备中，以致影响了设备的正常操作或操作精度，例如脱落的粘连层可能会掉落到静电吸盘上，导致静电吸盘的表面不平整，进而影响了在静电吸盘上被加工器件的加工精度；另外，在清洗工艺中液体的作用下，有可能会导致粘连层的脱落，且脱落的粘连层会在液体的作用下进入半导体器件内部，且由于粘连层是导电的，这会严重影响半导体器件电学性能和长期可靠性。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是防止现有半导体器件制作方法中位于半导体衬底边缘区域上方的粘连层会剥落。为解决上述问题，本专利技术提供了一种半导体器件的制作方法，其包括：提供半导体衬底，其具有边缘区域；在所述半导体衬底上形成层间介质层，对所述层间介质层进行平坦化处理；在所述层间介质层上形成图形化光刻胶层，所述图形化光刻胶层经过了洗边处理，所述洗边处理使得所述层间介质层中对应所述边缘区域的部分未被所述图形化光刻胶层覆盖；去除未被所述图形化光刻胶层覆盖的层间介质层，以形成接触孔，并使得所述半导体衬底的边缘区域暴露出来；去除残余的图形化光刻胶层，在所述半导体衬底的边缘区域上形成第一粘连层；在所述层间介质层、接触孔及第一粘连层上形成第二粘连层；在所述第二粘连层上形成互连金属层，所述互连金属层将所述接触孔填满。可选地，所述洗边处理至少为WEE处理、EBR处理中的一种。可选地，第一粘连层的材料为氧化硅。可选地，所述半导体衬底为硅衬底，所述第一粘连层通过选择性热氧化方法形成。可选地，所述选择性热氧化方法的工艺参数包括：O2的流量为5sccm-500sccm，N2的流量为5sccm-500sccm，功率为50w-1000w。可选地，所述第二粘连层至少包括钛层、氮化钛层中的一种。可选地，所述互连金属层的材料为钨或铝。可选地，所述边缘区域的宽度为0.5mm-3mm。可选地，所述第一粘连层的厚度为1mm-30mm。另外，本专利技术还提供了一种半导体器件，其包括：半导体衬底，其具有边缘区域；形成在所述半导体衬底非边缘区域上方的层间介质层，所述层间介质层内形成有接触孔；形成在所述半导体衬底边缘区域上的第一粘连层；形成在所述第一粘连层、接触孔底壁及侧壁上的第二粘连层；形成在所述第二粘连层上方并将所述接触孔填满的互连金属层。可选地，所述第一粘连层的材料为氧化硅。可选地，所述半导体衬底为硅衬底。可选地，所述第二粘连层至少包括钛层、氮化钛层中的一种。可选地，所述互连金属层的材料为钨或铝。可选地，所述边缘区域的宽度为0.5mm-3mm。可选地，所述第一粘连层的厚度为1mm-30mm。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：在以经过洗边处理的图形化光刻胶层为掩模刻蚀层间介质层以形成接触孔的步骤中，层间介质层中对应半导体衬底边缘区域的部分也会被去除，致使半导体衬底的边缘区域暴露出来，在层间介质层及接触孔上形成第二粘连层之前，先在半导体衬底的边缘区域上形成一层第一粘连层，这样半导体衬底边缘区域与第二粘连层之间形成有第一粘连层，而第一粘连层与第二粘连层之间具有良好的粘附效果，因此，在形成第二粘连层的后续工艺中，第二粘连层中对应半导体衬底边缘区域的部分不会出现剥落的问题，因而不会产生剥落的粘连层所导致的一系列问题。进一步地，当半导体衬底为硅衬底时，可直接通过选择性热氧化方法形成第一粘连层，节省了制作成本。附图说明图1至图6是现有一种半导体器件制作方法中半导体器件在各个制作阶段的剖视图；图7是本专利技术的一个实施例中半导体器件的制作流程图；图8至图13是本专利技术的一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，其具有边缘区域；在所述半导体衬底上形成层间介质层，对所述层间介质层进行平坦化处理；在所述层间介质层上形成图形化光刻胶层，所述图形化光刻胶层经过了洗边处理，所述洗边处理使得所述层间介质层中对应所述边缘区域的部分未被所述图形化光刻胶层覆盖；去除未被所述图形化光刻胶层覆盖的层间介质层，以形成接触孔，并使得所述半导体衬底的边缘区域暴露出来；去除残余的图形化光刻胶层，在所述半导体衬底的边缘区域上形成第一粘连层；在所述层间介质层、接触孔及第一粘连层上形成第二粘连层；在所述第二粘连层上形成互连金属层，所述互连金属层将所述接触孔填满。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底，其具有边缘区域；
在所述半导体衬底上形成层间介质层，对所述层间介质层进行平坦化处
理；
在所述层间介质层上形成图形化光刻胶层，所述图形化光刻胶层经过了
洗边处理，所述洗边处理使得所述层间介质层中对应所述边缘区域的部分未
被所述图形化光刻胶层覆盖；
去除未被所述图形化光刻胶层覆盖的层间介质层，以形成接触孔，并使
得所述半导体衬底的边缘区域暴露出来；
去除残余的图形化光刻胶层，在所述半导体衬底的边缘区域上形成第一
粘连层；
在所述层间介质层、接触孔及第一粘连层上形成第二粘连层；
在所述第二粘连层上形成互连金属层，所述互连金属层将所述接触孔填
满。
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述洗边
处理至少为WEE处理、EBR处理中的一种。
3.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，第一粘连
层的材料为氧化硅。
4.根据权利要求3所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述半导
体衬底为硅衬底，所述第一粘连层通过选择性热氧化方法形成。
5.根据权利要求4所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述选择
性热氧化方法的工艺参数包括：O2的流量为5sccm-500sccm，N2的流量为
5sccm-500sccm，功率为50w-1000w。
6.根据权利要求3所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述第二

...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩秋华，林益世，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31