半导体器件的形成方法技术

本发明专利技术提供了一种半导体器件的形成方法，所述半导体器件的形成方法包括：提供半导体基底，所述半导体基底具有位于晶圆边缘的边缘区，以及位于所述边缘区最外侧的晶边区，所述半导体基底上形成有介质层；在所述介质层上形成金属互联结构和淀积粘合材料，对金属互联结构和淀积粘合材料进行平坦化操作，停止在所述介质层上表面；在所述晶边区的介质层表面淀积有机物；以及在所述有机物的阻挡下，去除所述边缘区的淀积粘合材料和部分所述介质层。本发明专利技术提供的半导体器件的形成方法可以选择性地去除所述晶圆边缘区介质层凸出的部分，以提升晶圆边缘区介质层厚度的均一性，提升制程窗口，并减少返工频率。

The formation of semiconductor devices

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其是涉及一种半导体器件的形成方法。
技术介绍
随着半导体工艺的发展，半导体器件的尺寸不断缩小，相应的技术节点不断提高，相应的晶边(waferbevel)对制程影响越来越大。在经过诸如化学气相淀积工艺(ChemicalVaporDeposition，CVD)、物理化学气相淀积(PhysicalVaporDeposition，PVD)、炉管工艺(furnace)、光刻及刻蚀(etch)等工艺后，位于晶边上的薄膜(film)结构表面会变得很粗糙，例如在金属互联结构(Contact)形成的过程中，要在金属(例如钨)淀积之前进行粘合层(Gluelayer)的淀积，以便于加强金属与器件的附着性。然而，在后续的加热及应力的作用下，晶边上的粘合层很容易剥落，进而造成工艺缺陷，降低产品的良率，因此要进行晶边刻蚀(beveletch)，以去除晶边的粘合层。然而，由于晶边刻蚀，晶边区域会明显变薄，虽然后续的膜层淀积会对晶边区域进行填补，但在对层间介质层(InterLayerDielectric，ILD)进行化学机械研磨(Chemical-mechanicalpolishing，CMP)时，会由于晶边区域膜层的成分与中心部分不一致而使得晶边区域被研磨的程度更大，降低金属层的短路窗口(shortwindow)，使层间介质层上方的金属层和下方的器件层接触短路的几率提升。为此，现有的解决方法通常是控制晶圆边缘(waferedge)区域被化学机械研磨的程度，使晶圆边缘区域的厚度整体提升。然而，如图1所示，为进行化学机械研磨后一种晶圆的边缘区域的厚度示意图，可以看出，这个控制过程虽然可以使得晶边区域(距离晶圆中心>146毫米的区域)被化学机械研磨的程度降低(仍大于晶圆中心区域被研磨的程度)，但晶圆边缘区域(距离晶圆中心>142毫米的区域)中除晶边区域以外的区域(也即位于晶边区域内侧的区域，即距离晶圆中心142毫米-146毫米的区域)被研磨的程度也降低，导致其高度高于晶圆中心区域(距离晶圆中心<142毫米的区域)，从而使得晶圆边缘区域形成一种凸出的形貌。而晶圆边缘区域中位于晶边区域内侧的区域高度较高，会增大金属层的开路窗口(openwindow)，使层间介质层上方的金属层开路的几率提升，而开路窗口增大到一定程度，还需要重新进行淀积和化学机械研磨工艺，以致将开路窗口和短路窗口控制在合理的范围内，降低了生产效率，并增加了对工艺的控制难度。
技术实现思路
为了增加层间介质层边缘区域的膜层厚度的均一性，本专利技术提供了一种半导体器件的形成方法。本专利技术提供的半导体器件的形成方法包括：提供半导体基底，所述半导体基底具有位于晶圆边缘的边缘区，以及位于所述边缘区最外侧的晶边区，所述半导体基底上形成有介质层；在所述介质层上形成金属互联结构和淀积粘合材料，对金属互联结构和淀积粘合材料进行平坦化操作，停止在所述介质层上表面；在所述晶边区的介质层表面淀积有机物；以及在所述有机物的阻挡下，去除所述边缘区的淀积粘合材料和部分所述介质层。可选的，在所述半导体器件的形成方法中，利用控制设备控制所述边缘区的部分所述介质层的去除量；在去除部分所述边缘区的介质层之前，在所述控制设备内设定一中心值和截止值；以及在去除部分所述边缘区的介质层时，持续获取所述晶圆边缘区厚度，并将所述厚度与中心值的差值向控制设备反馈，当所述控制设备检测到所述厚度与中心值的差值小于或等于所述截止值时，停止所述介质层的去除。可选的，在所述半导体器件的形成方法中，利用晶边刻蚀设备去除所述边缘区的部分所述介质层，所述晶边刻蚀设备具有一遮罩，所述遮罩遮挡所述晶圆位于所述边缘区以内的区域。可选的，在所述半导体器件的形成方法中，所述介质层的材料包括氧化硅。可选地，去除部分所述边缘区的介质层的方法为干法刻蚀，所述干法刻蚀的气体为含氟气体。可选的，在所述半导体器件的形成方法中，去除所述边缘区的部分所述介质层后，通过湿法刻蚀去除所述有机物。可选的，在所述半导体器件的形成方法中，所述有机物为C-H有机物。可选的，在所述半导体器件的形成方法中，使用甲烷气体沉积形成所述C-H有机物。可选的，在所述半导体器件的形成方法中，在所述介质层上形成金属互联结构和淀积粘合材料的方法包括：刻蚀所述介质层，形成沟槽，所述沟槽用于形成金属互联结构；在所述沟槽和介质层上淀积粘合材料，形成粘合层。可选的，在所述半导体器件的形成方法中，所述晶边区为距离所述晶圆中心的146毫米-147毫米的区域，所述边缘区为距离晶圆中心的142毫米-146毫米的区域。本专利技术提供了一种半导体器件的形成方法，首先提供半导体基底，所述半导体基底具有位于晶圆边缘的边缘区，以及位于所述边缘区最外侧的晶边区，所述半导体基底上形成有介质层；在所述介质层上形成金属互联结构和淀积粘合材料，接着进行平坦化操作，停止在所述介质层上表面；然后在所述晶边区的介质层表面淀积有机物；最后在所述有机物的阻挡下，去除部分所述边缘区的介质层。本专利技术提供的半导体器件的形成方法可以选择性地去除所述晶圆边缘区介质层凸出的部分，以提升晶圆边缘区介质层厚度的均一性，提升制程窗口，并减少返工频率。附图说明图1为进行化学机械研磨后一种晶圆的边缘区域的厚度示意图。图2为利用本专利技术实施例提供的半导体器件的形成方法的工艺流程图。图3为本专利技术实施例中执行步骤S4后晶圆的边缘区域的厚度示意图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。为了增加层间介质层边缘区域的膜层厚度的均一性，本专利技术提供了一种半导体器件的形成方法。图2为利用本专利技术实施例提供的半导体器件的形成方法的工艺流程图。如图2所示，本专利技术实施例的半导体器件的形成方法包括下面几个步骤：步骤S1：提供半导体基底，所述半导体基底具有位于晶圆边缘的边缘区，以及位于所述边缘区最外侧的晶边区，所述半导体基底上形成有介质层；步骤S2：在所述介质层上形成金属互联结构和淀积粘合材料，对金属互联结构和淀积粘合材料进行平坦化操作，停止在所述介质层上表面；步骤S3：在所述晶边区的介质层表面淀积有机物；以及步骤S4：在所述有机物的阻挡下，去除所述边缘区的淀积粘合材料和部分所述介质层。首先执行步骤S1：提供半导体基底，所述半导体基底具有位于晶圆边缘的边缘区，以及位于所述边缘区最外侧的晶边区，所述半导体基底上形成有介质层。所述半导体基底的材料可以为硅、锗、硅锗或碳化硅等，也可以是绝缘体上覆硅(SOI)或者绝缘体上覆锗(GOI)，或者还可以为其他的材料，例如砷化镓等Ⅲ、Ⅴ族化合物。半导体基底还可以根据设计需求注入一定的掺杂离子以改变电学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：/n提供半导体基底，所述半导体基底具有位于晶圆边缘的边缘区，以及位于所述边缘区最外侧的晶边区，所述半导体基底上形成有介质层；/n在所述介质层上形成金属互联结构和淀积粘合材料，对金属互联结构和淀积粘合材料进行平坦化操作，停止在所述介质层上表面；/n在所述晶边区的介质层表面淀积有机物；以及/n在所述有机物的阻挡下，去除所述边缘区的淀积粘合材料和部分所述介质层。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：
提供半导体基底，所述半导体基底具有位于晶圆边缘的边缘区，以及位于所述边缘区最外侧的晶边区，所述半导体基底上形成有介质层；
在所述介质层上形成金属互联结构和淀积粘合材料，对金属互联结构和淀积粘合材料进行平坦化操作，停止在所述介质层上表面；
在所述晶边区的介质层表面淀积有机物；以及
在所述有机物的阻挡下，去除所述边缘区的淀积粘合材料和部分所述介质层。


2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，利用控制设备控制所述边缘区的部分所述介质层的去除量；
在去除部分所述边缘区的介质层之前，在所述控制设备内设定一中心值和截止值；以及
在去除部分所述边缘区的介质层时，持续获取所述晶圆边缘区厚度，并将所述厚度与中心值的差值向控制设备反馈，当所述控制设备检测到所述厚度与中心值的差值小于或等于所述截止值时，停止所述介质层的去除。


3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，利用晶边刻蚀设备去除所述边缘区的部分所述介质层，所述晶边刻蚀设备具有一遮罩，所述遮罩遮挡所述晶圆位于所述边缘区以内的区域。

【专利技术属性】
技术研发人员：朱轶铮，陆连，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31