改善晶圆剥落缺陷的方法
【专利摘要】本发明一种改善晶圆剥落缺陷的方法，通过在线晶圆将工艺进行到有源区的刻蚀步骤之后，采用化学机械研磨去除晶圆衬底的晶边上的残留硅衬底，避免在后续工艺中于残留硅衬底的裸露表面上生成剥落缺陷源头，从根本上除形成剥落缺陷源头的关键因素，避免剥落缺陷源头的形成，进而改善了晶圆缺陷，提升了晶圆的良率。
【专利说明】改善晶圆剥落缺陷的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路制造工艺领域，尤其涉及一种改善晶圆剥落缺陷的方法。
【背景技术】
[0002]在半导体集成电路制造中，各工艺过程会因为各种原因而引入微粒或者缺陷，随着对超大规模集成电路高集成度和高性能的需求逐渐增加，半导体技术向着更小的特征尺寸发展，这些微粒或者缺陷对集成电路质量的影响也日趋显著。
[0003]图1a和Ib为在线产品中一种类别剥落缺陷源头分别在光学显微镜和电子显微镜下的影像。其形成的原因如图2a_2f所示，具体步骤如下:
[0004]步骤SOl:如图2a和2b所示，在晶圆衬底100上涂布一层底部抗反射层200，使得该底部抗反射层200完全覆盖于晶圆衬底100之上，然后选取一定距离进行洗边以去除部分底部抗反射层200 ；
[0005]步骤S02:如图2c，2d和2e，于上述底部抗反射层200上淀积一层光刻胶300，对晶圆衬底100进行显影并刻蚀该晶圆衬底100，其中，该晶圆衬底100的晶边上会残留有多余的硅衬底100’ ；
[0006]步骤S03:如图2f所示，当在晶圆衬底100上淀积一层绝缘层400时，该晶圆衬底100的晶边上残留娃衬底100’的裸露表面上会形成如图1a和Ib所不的剥落缺陷源头500。
[0007]现有技术中，为避免晶圆衬底的晶边上的剥落缺陷源头对晶圆良率产生影响，常通过清洗晶边的方式把可能的剥落源头去除，以防止此类缺陷掉入晶圆内部影响良率。但是，此类方法的弊端在于剥落缺陷源头一般在金属沉积层才被发现，如果清洗不到位或清洗过度会造成更多的剥落缺陷，甚至造成严重的金属污染。
[0008]因此，如何从根本上去除形成剥落缺陷源头的关键因素，以避免剥落缺陷源头的形成，进而改善晶圆剥落缺陷，提升晶圆的良率就显得十分重要。
【发明内容】
[0009]本发明的目的为，针对上述问题，提出了一种改善晶圆剥落缺陷的方法，该方法通过在线晶圆将工艺进行到有源区的刻蚀步骤之后，采用化学机械研磨去除晶圆衬底晶边上的残留硅衬底，避免在后续工艺中于残留硅衬底的裸露表面上生成剥落缺陷源头，从根本上除形成剥落缺陷源头的关键因素，避免剥落缺陷源头的形成，进而改善了晶圆剥落缺陷，提升了晶圆的良率。
[0010]为实现上述目的，本发明一种改善晶圆剥落缺陷的方法，包括:
[0011]提供一晶圆衬底；
[0012]于所述晶圆衬底上依序涂布底部抗反射层和光刻月父;
[0013]对所述晶圆衬底进行显影并刻蚀所述晶圆衬底，其中，所述晶圆衬底的晶边上残留有多余的娃衬底；
[0014]研磨所述晶圆衬底的晶边以去除所述残留的硅衬底。[0015]优选地，在涂布所述底部抗反射层之后和涂布所述光刻胶之前，还包括对所述晶圆衬底的洗边工艺。
[0016]优选地，所述洗边工艺是以一定的洗边距离来去除位于所述晶圆衬底的晶边上的部分底部抗反射层。
[0017]优选地，所述晶圆衬底进行显影后会有部分底部抗反射层的残留。
[0018]优选地，所述残留的底部抗反射层会在后续刻蚀所述晶圆衬底的进程中导致多余娃衬底的残留。
[0019]优选地，所述研磨晶圆衬底的晶边是对所述晶圆衬底的晶边上的残留硅衬底进行研磨。
[0020]优选地，所述晶圆衬底是通过吸附在转动装置上进行固定并研磨的[0021 ] 优选地，所述研磨为化学机械研磨。
[0022]优选地，去除所述残留硅衬底，以避免在后续工艺中于所述残留硅衬底的裸露表面上形成剥落缺陷源头，改善晶圆剥落缺陷。
[0023]从上述技术方案可以看出，本发明一种改善晶圆剥落缺陷的方法，通过在线晶圆将工艺进行到有源区的刻蚀步骤之后，采用化学机械研磨去除晶圆衬底晶边上的残留硅衬底，避免在后续工艺中于残留硅衬底的裸露表面上生成剥落缺陷源头，从根本上除形成剥落缺陷源头的关键因素，避免剥落缺陷源头的形成，进而改善了晶圆剥落缺陷，提升了晶圆的良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中:
[0025]图1a和Ib为在线产品中一种类别剥落缺陷源头分别在光学显微镜和电子显微镜下的影像示意图；
[0026]图2a_2f为在线产品中一种类别剥落缺陷源头的生成示意图；
[0027]图3a_3f为本发明一种改善晶圆剥落缺陷的方法的一具体实施例的示意图；
[0028]图4为本发明一种改善晶圆剥落缺陷的方法的一具体实施例的研磨过程中晶圆布置不意图；
[0029]图5为本发明一种改善晶圆剥落缺陷的方法的一具体实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0030]体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的示例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。
[0031]上述及其它技术特征和有益效果，将结合附图3a_3f、图4和图5对本发明改善晶圆剥落缺陷的方法的一较佳实施例进行详细说明。
[0032]图5为本发明一种改善晶圆剥落缺陷的方法的一具体实施例的流程图。以下将具体说明本发明一种改善晶圆剥落缺陷的方法，其包括如下步骤:
[0033]步骤SOl:提供一晶圆衬底。[0034]具体地，该晶圆衬底可以为原始或外延的半导体材料晶圆衬底，如单晶硅/锗硅/锗或其他公知的半导体材料晶圆衬底、带有绝缘埋层的单晶硅/锗硅/应变硅/锗/或其他公知的半导体材料晶圆衬底等，且所述原始或外延的半导体材料晶圆衬底表面还可以包括半导体掺杂的阱区或有源区。在本实施例中，该晶圆衬底101为硅衬底。
[0035]步骤S02:于上述晶圆衬底上依序涂布底部抗反射层和光刻胶。
[0036]请参阅图3a、3b和3c，具体地，在上述晶圆衬底101上通过等离子增强化学气相沉积涂布一层底部抗反射层201，然后在涂布完底部抗反射层201之后，根据一定的洗边距离对该晶圆衬底101的晶边进行洗边工艺，以去除位于所述晶圆衬底101外边缘上的部分底部抗反射层201。之后在上述底部抗反射层201上涂布一层光刻胶301。
[0037]步骤S03:对上述晶圆衬底进行显影并刻蚀该晶圆衬底，其中，该晶圆衬底的晶边上残留有多余的娃衬底。
[0038]请参阅图3d和3e,具体来说,对上述晶圆衬底101进行显影以去除位于该晶圆衬底101上的光刻胶301，使得晶圆衬底101暴露出来。其中，在该晶圆衬底101进行显影后还有一部分的底部抗反射层201’残留在该晶圆衬底101的晶边上，其在后续刻蚀上述晶圆衬底101的工艺进程中导致多余硅衬底101’的残留。
[0039]然后，刻蚀上述晶圆衬底101，还包括去除上述残留的部分底部抗反射层201’，其中，在刻蚀上述晶圆衬底101的工艺过程中，因部分底部抗反射层201’的残留使得在刻蚀完之后，使得在该晶圆衬底101的晶边上残留有多余的娃衬底101’。
[0040]步骤S04:研磨该晶圆衬底的晶边以去除上述残留的娃衬底。
[0041]请参阅图3f和图4,具体来说,对上述具有残留娃衬底101’的晶圆衬底101的晶边进行研磨，以去除该残留的硅衬底101’。在本实施例中，上述研磨晶圆衬底101的晶边是通过调节研磨头来对晶圆衬底101的特定距离处进行研磨，其中所说的特定距离处为残留硅衬底101’在该晶圆衬底101的晶边上的位置，即通过检测残留硅衬底101’在上述晶圆衬底101的晶边上的位置，仅对上述晶圆衬底101晶边的特定距尚区域的残留娃衬底101’进行研磨，而对其他晶圆衬底101区域可以研磨也可以不进行研磨，其中，上述研磨为化学机械研磨。在进行研磨时上述晶圆衬底是通过晶背吸附在转动装置上进行固定并研磨的，晶圆衬底在转动装置上的布置方式可以如数字1-9区域来进行布置，如图4所示。
[0042]之后，在通过对上述晶圆晶边101增加一道研磨工艺去除残留硅衬底101’，避免了在后续工艺中于该残留硅衬底101’的裸露表面上形成剥落缺陷源头，进而防止剥落缺陷源头掉入晶圆内部，改善晶圆剥落缺陷，提高晶圆良率。
[0043]综上所述，本发明一种改善晶圆剥落缺陷的方法，通过在线晶圆将工艺进行到有源区的刻蚀步骤之后，采用化学机械研磨去除晶圆衬底的晶边上的残留硅衬底，避免在后续工艺中于残留硅衬底的裸露表面上生成剥落缺陷源头，从根本上除形成剥落缺陷源头的关键因素，避免剥落缺陷源头的形成，进而改善了晶圆缺陷，提升了晶圆的良率。
[0044]以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种改善晶圆剥落缺陷的方法，其特征在于，包括: 提供一晶圆衬底； 于所述晶圆衬底上依序涂布底部抗反射层和光刻胶； 对所述晶圆衬底进行显影并刻蚀所述晶圆衬底，其中，所述晶圆衬底的晶边上残留有多余的硅衬底； 研磨所述晶圆衬底的晶边以去除所述残留的硅衬底。
2.根据权利要求1所述的一种改善晶圆剥落缺陷的方法，其特征在于，在涂布所述底部抗反射层之后和涂布所述光刻胶之前，还包括对所述晶圆衬底的洗边工艺。
3.根据权利要求2所述的一种改善晶圆剥落缺陷的方法，其特征在于，所述洗边工艺是以一定的洗边距离来去除位于所述晶圆衬底的晶边上的部分底部抗反射层。
4.根据权利要求1所述的一种改善晶圆剥落缺陷的方法，其特征在于，所述晶圆衬底进行显影后会有部分底部抗反射层的残留。
5.根据权利要求4所述的一种改善晶圆剥落缺陷的方法，其特征在于，所述残留的底部抗反射层会在后续刻蚀所述晶圆衬底的进程中导致多余硅衬底的残留。
6.根据权利要求1所述的一种改善晶圆剥落缺陷的方法，其特征在于，所述研磨晶圆衬底的晶边是对所述晶圆衬底的晶边上的残留硅衬底进行研磨。
7.根据权利要求1所述的一种改善晶圆剥落缺陷的方法，其特征在于，所述晶圆衬底是通过吸附在转动装置上进行固定并研磨的。
8.根据权利要求7所述的一种改善晶圆剥落缺陷的方法，其特征在于，所述研磨为化学机械研磨。
9.根据权利要求1所述的一种改善晶圆剥落缺陷的方法，其特征在于，去除所述残留硅衬底，以避免在后续工艺中于所述残留硅衬底的裸露表面上形成剥落缺陷源头，改善晶圆剥落缺陷。
【文档编号】H01L21/304GK103646867SQ201310630281
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】范荣伟, 龙吟, 倪棋梁, 陈宏璘 申请人:上海华力微电子有限公司