晶圆刻蚀方法技术

本申请公开了一种晶圆刻蚀方法

【技术实现步骤摘要】
晶圆刻蚀方法、半导体器件制备方法以及半导体器件


[0001]本申请涉及半导体制备
，尤其涉及一种晶圆刻蚀方法
、
半导体器件制备方法以及半导体器件
。

技术介绍

[0002]在半导体工艺过程中，由于晶圆的标记区没有有效晶粒，为了避免图案影响标记区的读取质量，因此标记区的顶部金属层会完整保留下来而没有刻蚀成图案
。
在对顶部金属层上一层的钝化层进行等离子刻蚀时，顶部金属层的铝结构会聚集较多的电荷，当电荷积累到一定数量时将建立局部电场，在较强的电场作用下电荷通过顶部金属层和顶层通孔来到下一金属层，从而出现电弧放电现象
。
[0003]在现有技术中，可通过优化刻蚀设备的聚焦环部件，以增加半导体的上下电极之间的间距，确保等离子体分布更加均匀，从而提升了大部分半导体的刻蚀工艺的电弧放电窗口
。
但由于超高压隔离电容产品在设计时为了保证其承受高电压的特性，在形成钝化层的工艺过程中会增加很厚的钝化层材料，这使得在对较厚的钝化层进行等离子刻蚀时会引入更多的电荷，当电荷聚集形成较强的电场后标记区仍会出现电弧放电现象，导致标记区被电弧击穿，造成标记区的损坏
。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种晶圆刻蚀方法
、
半导体器件制备方法以及半导体器件，以通过去除晶圆标记区的顶层金属通孔和顶层金属层，解决了现有技术中标记区在进行等离子刻蚀时出现电弧放电现象的问题，避免晶圆标记区被电弧击穿，提高了晶圆刻蚀成功率和半导体器件的生产效率
。
[0005]第一方面，本申请提供了一种晶圆刻蚀方法，包括：在晶圆上沉积顶层介质层后，对所述晶圆中的第一晶粒的顶层介质层进行刻蚀以形成通孔，在所述通孔中沉积金属材料以形成金属通孔；其中，所述第一晶粒为除晶圆标记区以外的晶粒；在所述晶圆上沉积顶层金属层，通过晶圆边缘曝光方式和金属干法刻蚀方式去除所述晶圆标记区的顶层金属层；在所述晶圆上沉积钝化层，通过等离子刻蚀方式在所述钝化层上刻蚀接线孔
。
[0006]第二方面，本申请提供了一种半导体器件制备方法，包括如第一方面所述的晶圆刻蚀方法
。
[0007]第三方面，本申请提供了一种半导体器件，使用如第二方面所述的半导体器件制备方法制备得到
。
[0008]在本申请中，通过在晶圆上沉积顶层介质层后，对晶圆中的第一晶粒的顶层介质层进行刻蚀以形成通孔，在通孔中沉积金属材料以形成金属通孔；其中，第一晶粒为除晶圆标记区以外的晶粒；在晶圆上沉积顶层金属层，通过晶圆边缘曝光方式和金属干法刻蚀方
式去除晶圆标记区的顶层金属层；在晶圆上沉积钝化层，通过等离子刻蚀方式在钝化层上刻蚀接线孔
。
通过上述技术手段，可跳过对晶圆标记区的顶层介质层的刻蚀以去除晶圆标记区的顶层金属通孔，通过晶圆边缘曝光方式和金属干法刻蚀方式去除晶圆标记区的顶层金属层
。
当对晶圆标记区的钝化层进行等离子刻蚀时，由于晶圆标记区不存在顶层金属通孔和顶层金属层，使得晶圆标记区不会聚集电荷并形成电场，避免晶圆标记区出现电弧放电现象，解决了现有技术中标记区在进行等离子刻蚀时出现电弧放电现象的问题，避免晶圆标记区被电弧击穿，提高了晶圆刻蚀成功率和半导体器件的生产效率
。
附图说明
[0009]图1是本申请实施例提供的一种晶圆刻蚀方法的流程图；图2是本申请实施例提供的第一晶粒和晶圆标记区的剖面结构的第一对比示意图；图3是本申请实施例提供的晶圆的俯视示意图；图4是本申请实施例提供的第一晶粒和晶圆标记区的剖面结构的第二对比示意图；图5是本申请实施例提供的去除晶圆标记区的顶层金属层的流程图；图6是本申请实施例提供的第一晶粒和晶圆标记区的剖面结构的第三对比示意图；图7是本申请实施例提供的第一晶粒和晶圆标记区的剖面结构的第四对比示意图；图8是本申请实施例提供的第一晶粒和晶圆标记区的剖面结构的第五对比示意图；图9是本申请实施例提供的晶圆标记区的剖面结构的示意图
。
具体实施方式
[0010]为了使本申请的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述
。
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定
。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容
。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法
。
虽然流程图将各项操作（或步骤）描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地
、
并发地或者同时实施
。
此外，各项操作的顺序可以被重新安排
。
当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤
。
处理可以对应于方法
、
函数
、
规程
、
子例程
、
子程序等等
。
[0011]本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序
。
应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个
。
此外，说明书以及权利要求中“和
/
或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系
。
[0012]在较为常见的现有实现方式中，为了避免晶圆标记区出现电弧放电现象，可通过优化刻蚀设备的聚焦环部件来增加半导体的上下电极之间的间距，确保等离子体分布更加均匀，从而提升了大部分半导体的刻蚀工艺的电弧放电窗口
。
这种方式可减少大部分晶圆刻蚀工艺出现电弧放电的问题，但对于超高压隔离电容这类产品不能很好地避免电弧放电缺陷的产生，原因在于，超高压隔离电容产品在设计时为了保证其承受高电压的特性，在形成钝化层的工艺过程中会增加很厚的钝化层材料，这使得在对较厚的钝化层进行等离子刻蚀时会引入更多的电荷，当电荷聚集形成较强的电场后，电荷通过顶部金属层和顶层金属通孔来到下一金属层，导致晶圆标记区出现强烈的电弧放电现象，晶圆标记区被电弧击穿并造成晶圆的损坏，大大影响了晶圆刻蚀的成功率和半导体器件的生产效率
。
[0013]为解决上述问题，本实施例提供了一种晶圆刻蚀方法
、
半导体器件制备方法以及半导体器件，以通过去除晶圆标记区的顶层金属通孔和顶层金属层，解决了现有技术中标记区在进行等离子刻蚀时出现电弧放电现象的问题，避免晶圆标记区被电弧击穿，提高了晶圆刻蚀成功率和半导体器件的生产效率
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种晶圆刻蚀方法，其特征在于，包括：在晶圆上沉积顶层介质层后，对所述晶圆中的第一晶粒的顶层介质层进行刻蚀以形成通孔，在所述通孔中沉积金属材料以形成金属通孔；其中，所述第一晶粒为除晶圆标记区以外的晶粒；在所述晶圆上沉积顶层金属层，通过晶圆边缘曝光方式和金属干法刻蚀方式去除所述晶圆标记区的顶层金属层；在所述晶圆上沉积钝化层，通过等离子刻蚀方式在所述钝化层上刻蚀接线孔
。2.
根据权利要求1所述的晶圆刻蚀方法，其特征在于，在所述对所述晶圆中的第一晶粒的顶层介质层进行刻蚀以形成通孔时，包括：若当前的待曝光晶粒为第一晶粒，则基于通孔掩膜对所述第一晶粒进行曝光处理，以在所述第一晶粒的顶层介质层上形成通孔图案；若当前的待曝光晶粒属于晶圆标记区，则跳过所述待曝光晶粒的曝光处理
。3.
根据权利要求1所述的晶圆刻蚀方法，其特征在于，在所述晶圆上沉积顶层介质层之前，还包括：在所述晶圆上沉积第一金属层后，对所述第一晶粒的第一金属层进行刻蚀；其中，所述第一金属层为顶层金属层的下一金属层
。4.
根据权利要求3所述的晶圆刻蚀方法，其特征在于，所述对所述第一晶粒的第一金属层进行刻蚀时，包括：若当前的待曝光晶粒为第一晶粒，则基于第一预设掩膜对所述第一晶粒进行曝光处理，以在所述第一晶粒的第一金属层上形成所述第一预设掩膜对应的图案；若当前的待曝光晶粒属于晶圆标记区，则跳过所述待曝光晶粒的曝光处理<...

【专利技术属性】
技术研发人员：单传海，王帅，刘文虎，张拥华，
申请(专利权)人：粤芯半导体技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：