专利名称：增强晶圆识别码清晰度的方法
技术领域：
本发明涉及半导体领域，特别涉及增强晶圆识别码清晰度的方法。
背景技术：
晶圆识别码(wafer ID)被标记于每一片晶圆上，可以用于辨别各批晶圆。通常的， 晶圆识别码可以先于半导体器件形成在晶圆的外围区域，也可以在形成半导体器件之后形成在晶圆的外围区域。晶圆识别码先于半导体器件形成在晶圆的外围区域的缺点在于晶圆识别码会被后续工艺形成的组成半导体器件的某些层覆盖，从而，晶圆识别码无法被识别。晶圆识别码在形成半导体器件后形成在晶圆的外围区域避免了晶圆识别码被半导体器件覆盖的缺点，该种方式常常应用于40纳米、45纳米和90纳米的工艺中。在40纳米和45纳米的工艺中，晶圆识别码通常采用如下方式形成在半导体器件形成在晶圆的器件区域后，在所述晶圆上形成覆盖所述半导体器件的第一钝化层，对第一钝化层进行光刻(包括曝光、显影)处理，在光刻处理的过程中，对第一钝化层上与所述外围区域相对应的区域也进行曝光处理，接着，在第一钝化层上形成铝膜，并刻蚀铝膜形成连接半导体器件的铝焊盘，在刻蚀铝膜时，铝膜上与所述外围区域对应的铝膜也被刻蚀掉，在铝膜上形成覆盖所述铝膜的第二钝化层，在第二钝化层上标记晶圆识别码。上述方式中，由于在之前形成半导体器件过程中，为了保证退火工序时晶圆表面受热均勻而保证半导体器件性能的一致性，形成半导体器件的工作区和栅极区的层必须覆盖晶圆的整个表面且会在整个晶圆表面形成图形，由于第一钝化层和第二钝化层为透明的，因此，晶圆识别码会和已形成于工作区、栅极区的图形混在一起，从而，使得晶圆识别码的清晰度变低。另外，由于晶圆识别码的标记位置所占面积较大，因此，位于器件区域内的各半导体器件的图形也可能与晶圆识别码混在一起，也使得晶圆识别码的清晰度低。晶圆识别码清晰度低的问题也存在于90纳米的工艺中，90纳米工艺通常包括前段工艺和后段工艺，此处所述前段工艺和后段工艺以形成金属层作为分界点。90纳米工艺中，晶圆识别码标记在第二钝化层上，标记晶圆识别码的具体方法是在第一钝化层上和铝膜上与所述晶圆识别码的标记位置相应处进行曝光处理并刻蚀掉相应的铝膜和第一钝化层，在铝膜上形成第二钝化层，并在第二钝化层的晶圆识别码的标记位置标记晶圆识别码。 该种方式中，在前段工艺中形成的半导体器件的工作区和栅极区层的图形仍会使得晶圆识别码的清晰度低。另外，关于标记晶圆识别码的相关技术还可以参见中国专利申请02106277. 3号。
发明内容
本发明解决的技术问题是晶圆识别码清晰度低的问题。为了解决上述问题，本发明提供一种增强晶圆识别码清晰度的方法，该方法包括如下步骤提供表面覆盖有第一钝化层的晶圆；在所述第一钝化层上形成铝膜；刻蚀所述铝膜，保留遮挡区的铝膜，所述遮挡区为与晶圆识别码的标记位置对应的区域。
可选地，所述遮挡区的面积至少等于晶圆识别码的标记位置的面积。可选地，所述第一钝化层为二氧化硅层或者氮化硅层。可选地，所述刻蚀所述铝膜，保留所述遮挡区的铝膜包括在所述铝膜上形成光刻胶层，对所述遮挡区外的光刻胶进行曝光、显影，然后刻蚀所述铝膜。可选地，所述方法还包括在所述遮挡区标记晶圆标识码。可选地，所述方法还包括在所述铝膜上形成第二钝化层。可选地，所述第二钝化层为氮化硅层。可选地，所述方法还包括刻蚀所述第二钝化层，保留与所述遮挡区对应的第二钝化层区域，在与所述遮挡区对应的第二钝化层区域标记晶圆标识码。与现有技术相比，本发明的有益效果是1、本发明的遮挡区的铝膜留在第一钝化层上，由于铝的不透明性，位于遮挡区下的半导体器件的图形不会与位于遮挡区的晶圆识别码或者位于第二钝化层对应于遮挡区的晶圆识别码混在一起，从而，晶圆识别码的清晰度高。2、由于遮挡区覆盖有光刻胶层，这样，可以避免在刻蚀形成铝焊盘和遮挡区的时候产生电弧缺陷。3、由于形成有第二钝化层，这样，不仅保护位于遮挡区的晶圆识别码，而且，可以保护铝膜以及晶圆上的半导体器件。
图1是本发明增强晶圆识别码清晰度的方法的第一实施例的流程图；图2是本发明实施例的晶圆结构示意图；图3至图7是本发明第一实施例中各步骤的晶圆沿图2的A-A方向剖面结构示意图；图8是本发明在第一实施例中形成第二钝化层的示意图；图9是本发明增强晶圆识别码清晰度的方法的第二实施例的流程图；图10是图9所述第二实施例的步骤S24的晶圆剖面结构示意图。
具体实施例方式本发明的发明人在标记晶圆识别码的过程中，发现在40纳米和45纳米的工艺中， 由于形成在半导体器件上的第一钝化层和第二钝化层是透明的，会使得形成半导体器件的工作区、栅极区的图形或者位于器件区域内的各半导体器件的图形与晶圆识别码混在一起，使得晶圆识别码的清晰度低。另外，在90纳米工艺的前段工艺中，虽然第一钝化层对应晶圆识别码的标识位置的区域被刻蚀，但由于第二钝化层是透明的，其下面的半导体器件的工作区和栅极区的图形仍会使得晶圆识别码的清晰度低。为此，本发明的发明人提供一种增强晶圆识别码清晰度的方法，如图1所示，该方法包括Sll 提供表面覆盖有第一钝化层的晶圆；S12 在所述第一钝化层上形成铝膜；S13:刻蚀所述铝膜，保留遮挡区的铝膜，所述遮挡区为与晶圆识别码的标记位置对应的区域。下面结合附图对上述实施方式做详细的说明。如图1所示，执行步骤S11，提供表面覆盖有第一钝化层2的晶圆1。在该步骤中，如图2和图3所示，所述晶圆1包括外围区域11和器件区域，外围区域11是器件区域以外的区域，器件区域用于形成半导体器件12。请参阅图4，所述晶圆1的表面上覆盖有第一钝化层2。第一钝化层2 (passivation layers one)用以保护位于晶圆1上的半导体器件，比如，该第一钝化层2可以为二氧化硅层(SiO2)或者氮化硅层(Si3N4)15当该第一钝化层2为二氧化硅层时，可以采用常压化学气相沉积(APCVD)方法将硅烷和氧气通过氧化反应淀积生成二氧化硅层，或者在较低温度 (约450°C)下采用低压化学气相沉积(LPCVD，或者称之为low pressure chemical vapor deposition)方法将硅烷和氧气通过氧化反应而淀积成二氧化硅层。当该第一钝化层2为氮化硅层时，可以采用低压化学气相沉积将二氯二氢硅(SiCl2H2)和氨气(NH3)反应而淀积成氮化硅层。请参阅图5，形成第一钝化层2后，在该第一钝化层2上涂上光刻胶 (photoresist)，比如，采用旋涂光刻胶设备涂上所述光刻胶，并采用晶圆边缘颗粒移除方式(EBR，也称之为edge bead remove)去除晶圆1上第一钝化层2边缘的光刻胶，接着，将预先制作好的掩膜版上的图形与晶圆1对准，然后对第一钝化层2上的光刻胶进行曝光；接着，用显影液溶解所述光刻胶的感光区进行显影；接着，刻蚀所述显影区域而露出所述半导体器件12中需要与外部器件连接的半导体器件12A，不需要与外部器件连接的半导体器件 12B被第一钝化层2覆盖，刻蚀完成后去除光刻胶。在该步骤中，刻蚀所述第一钝化层2可以采用本领域常用的方式。请结合参阅图1、图5和图6，执行步骤S12，在所述第一钝化层2上形成铝膜3。在该步骤中，铝膜3可以采用磁控溅射、激光脉冲沉积、金属有机气相沉积或者化学气相沉积在第一钝化层2上形成，并在铝膜上3与所述外围区域11相应处定义一遮挡区 31，该遮挡区31的具体位置由后续工艺中晶圆识别码的标记位置决定，该遮挡区31的位置至少与晶圆识别码标记的位置交叠，该遮挡区31的面积至少等于晶圆识别码的标记位置的面积。请结合参阅图1、图6和图7，执行步骤S13，刻蚀所述铝膜3，保留遮挡区31的铝膜。在该步骤中，所述遮挡区31为步骤S12中所定义的与晶圆识别码的标记位置对应的区域。具体为在所述铝膜3上涂上光刻胶，并对光刻胶进行曝光，特别地，在对铝膜3上的光刻胶进行曝光时，不曝光所述遮挡区31的光刻胶，此优点在后续步骤说明；接着，用显影液溶解掉曝光的光刻胶而进行显影，然后蚀刻所述铝膜3，比如，可以采用氯基气体刻蚀所述铝膜3，蚀刻后，遮挡区31的铝膜3保留在第一钝化层2上，其他区域的铝膜3形成图案而作为与相应的半导体器件12A连接的铝焊盘32，在刻蚀所述铝膜3前，由于所述遮挡区 31的光刻胶未被曝光而仍然覆盖在遮挡区31上，这样，避免蚀刻铝膜3时产生电弧缺陷， 因为，遮挡区31用于遮挡图案，面积至少等于晶圆识别码的标记位置的面积，面积较大，如果遮挡区不被光刻胶遮挡，在刻蚀铝膜3时，由于遮挡区31的面积较大，刻蚀铝膜3的气体原子很容易与遮挡区31碰撞，而产生电弧，这样的电弧容易毁坏半导体器件12。刻蚀完成后，所述遮挡区31为晶圆识别码的标记位置，在该遮挡区31上标记晶圆识别码即可。通过这种方式，由于遮挡区31由铝膜3组成，基于铝膜3的不透明性，组成半导体器件12的各层上的图案被遮挡区31遮挡，不会与晶圆识别码混在一起，从而，晶圆识别码的清晰度高。请参阅图8，作为改进，为了进一步保护半导体上的半导体器件12和铝膜3，还可以在所述铝膜3上形成第二钝化层4，该第二钝化层4可以为氮化硅层，接着，先后光刻、蚀刻所述第二钝化层4而露出所述铝焊盘32。通过形成第二钝化层4后，还可以保护遮挡区 31的晶圆识别码。请参阅图9，本发明还提供另外一种增强晶圆识别码清晰度的方法，该方法包括S21 提供表面覆盖有第一钝化层的晶圆；S22 在所述第一钝化层上形成铝膜；S23:刻蚀所述铝膜，保留遮挡区的铝膜，所述遮挡区为与晶圆识别码的标记位置对应的区域；S24:在所述铝膜上形成第二钝化层，刻蚀所述第二钝化层，保留与所述遮挡区对应的第二钝化层区域。在该实施方式中，步骤S21和步骤S22与第一实施例步骤Sll和S12类似，在此不再赘述，步骤S23与第一实施例的步骤S13类似，该步骤S23与步骤S13的区别在于所述遮挡区31未被作为晶圆识别码的标记位置，仅仅用来遮挡图形。请参阅图10，详细说明步骤S24 在所述铝膜上形成第二钝化层4，刻蚀所述第二钝化层4，保留与所述遮挡区31对应的第二钝化层区域41。在该步骤中，第二钝化层4通常为氮化硅层，因为氮化硅层能很好地抑制杂质和潮气的扩散，所述氮化硅层可以采用LPVCD的方法淀积在所述铝膜3上，采用LPVCD在铝膜 3上淀积氮化硅可以采用现有工艺，在此不再赘述该工艺，淀积第二钝化层4后，在该第二钝化层4上定义出与所述遮挡区31相应的第二钝化层区域41，该第二钝化层区域41为后续工艺中标记晶圆识别码的标记位置；接着，在第二钝化层4上涂上光刻胶，对光刻胶进行曝光，在曝光时，对第二钝化层区域41的光刻胶不曝光，光刻胶曝光后对光刻胶进行显影； 接着，刻蚀所述第二钝化层4露出所述铝焊盘32以及留下第二钝化层区域41后去除光刻胶；最后，第二钝化层区域41作为晶圆识别码的标记位置，在所述第二钝化层区域41标记晶圆识别码。在第二实施例中，在曝光时未对第二钝化层区域41的光刻胶曝光，这样，在刻蚀时，第二钝化层区域41不会留下图案，再由于铝膜3的不透明性，遮挡区31可以遮挡组成半导体器件12的各层上的图案，所以，晶圆识别码清晰度高。虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1.一种增强晶圆识别码清晰度的方法，其特征在于，包括如下步骤 提供表面覆盖有第一钝化层的晶圆；在所述第一钝化层上形成铝膜；刻蚀所述铝膜，保留遮挡区的铝膜，所述遮挡区为与晶圆识别码的标记位置对应的区域。
2.如权利要求1所述的增强晶圆识别码清晰度的方法，其特征在于，所述遮挡区的面积至少等于晶圆识别码的标记位置的面积。
3.如权利要求1所述的增强晶圆识别码清晰度的方法，其特征在于，所述第一钝化层为二氧化硅层或者氮化硅层。
4.如权利要求1所述的增强晶圆识别码清晰度的方法，其特征在于，所述刻蚀所述铝膜，保留所述遮挡区的铝膜包括在所述铝膜上形成光刻胶层，对所述遮挡区外的光刻胶进行曝光、显影，然后刻蚀所述铝膜。
5.如权利要求1所述的增强晶圆识别码清晰度的方法，其特征在于，还包括在所述遮挡区标记晶圆标识码。
6.如权利要求1所述的增强晶圆识别码清晰度的方法，其特征在于，还包括在所述铝膜上形成第二钝化层。
7.如权利要求6所述的增强晶圆识别码清晰度的方法，其特征在于，所述第二钝化层为氮化硅层。
8.如权利要求6所述的增强晶圆识别码清晰度的方法，其特征在于，还包括刻蚀所述第二钝化层，保留与所述遮挡区对应的第二钝化层区域，在与所述遮挡区对应的第二钝化层区域标记晶圆标识码。
全文摘要
一种增强晶圆识别码清晰度的方法包括如下步骤提供表面覆盖有第一钝化层的晶圆；在所述第一钝化层上形成铝膜；刻蚀所述铝膜，保留遮挡区的铝膜，所述遮挡区为与晶圆识别码的标记位置对应的区域。本发明的遮挡区的铝膜留在第一钝化层上，由于铝的不透明性，位于遮挡区下的半导体器件的图形不会与位于遮挡区上的晶圆识别码混在一起，从而，晶圆识别码的清晰度高。
文档编号H01L21/00GK102222601SQ20101015472
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者林益世, 王铁柱 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司