提升晶边良率的方法与流程

本发明涉及集成电路(IC)制造领域，特别是涉及一种提升洗边工艺中晶边良率的方法。

背景技术：

在晶圆的涂胶过程中，离心力的作用会导致光刻胶累积在晶圆的边缘形成残留突起，进而导致后续工艺的污染，降低了晶边良率。为了去除累积于晶圆边缘的光刻胶残留，通常在涂胶工艺后进行洗边(Edge Bean Removal，EBR)，以去除晶圆边缘的光刻胶残留。

晶边良率的提升对于8寸工厂及0.18um以下工艺至关重要，而传统的洗边工艺在后续的接触孔金属研磨工艺过程中，研磨液会通过未填满金属的接触孔腐蚀硅衬底，如图1和图3所示，造成衬底损伤，导致缺陷异常，影响良率。

技术实现要素：

基于此，有必要针对降低衬底损伤导致的缺陷异常问题，提供一种提升晶边良率的方法。

一种提升晶边良率的方法，包括以下步骤：提供晶圆衬底；光刻形成第一光刻胶层；在所述晶圆衬底上涂胶形成第一光刻胶层，并进行有源区洗边；在所述晶圆衬底上未被第一光刻胶层覆盖的位置形成氧化硅隔离结构；在所述晶圆衬底上形成有源区；在所述有源区上形成层间介质；光刻形成第二光刻胶层；在所述层间介质上涂胶形成第二光刻胶层，并进行接触孔洗边；在所述第二光刻胶层的掩蔽下刻蚀所述层间介质形成接触孔；通过沉积工艺向所述接触孔内填充金属；对填充了金属的层间介质进行平坦化处理；所述有源区洗边步骤中的洗边区域至少从晶圆边缘延伸至所述通过沉积工艺向所述接触孔内填充金属的步骤中的沉积区域边缘。

在其中一个实施例中，所述通过沉积工艺向所述接触孔内填充金属的步骤是利用化学气相沉积工艺沉积钨。

在其中一个实施例中，所述接触孔洗边步骤中的洗边区域至少从晶圆边缘延伸至所述通过沉积工艺向所述接触孔内填充金属的步骤中的沉积区域边缘4、根据权利要求1所述的提升晶边良率的方法，其特征在于，所述有源区洗边和接触孔洗边这两个洗边步骤是通过有机溶剂将多余的光刻胶去除。

在其中一个实施例中，所述对填充了金属的层间介质进行平坦化处理的步骤，包括使用碱性研磨液进行研磨。

在其中一个实施例中，所述对填充了金属的层间介质进行平坦化处理的步骤之后，还包括形成金属连线的步骤。

在其中一个实施例中，所述提供晶圆衬底的步骤中，晶圆衬底为硅衬底。

上述提升晶边良率的方法，在未填满的接触孔下方形成氧化硅隔离结构，从未被金属填充的接触孔向下渗入的研磨液因被氧化硅隔离结构所阻挡，故不会对晶圆衬底造成腐蚀损伤。该方法通过设定合适的洗边区域，无需额外的成本就可提升晶边良率。

附图说明

图1为传统工艺在接触孔金属研磨后晶圆边缘的示意图；

图2为晶圆衬底轴心以及边缘示意图；

图3为传统工艺研磨液腐蚀硅衬底造成缺陷异常的电镜示意图；

图4为本发明提升晶边良率的方法的流程图；

图5为实施例1中步骤S130完成后晶边的示意图；

图6为实施例1中步骤S190完成后晶边的示意图；

图7为实施例2中形成金属连线后晶边的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实 现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如背景技术中所述，由于将接触孔10填充形成钨塞20金属沉积工艺中，金属沉积区域300不会覆盖整片晶圆衬底100，如图1所示，传统的洗边工艺在后续的钨塞20研磨过程中，研磨液(例如碱性溶液)会通过未填满金属的(图1中的椭圆圈500)接触孔10腐蚀有源区，形成衬底损伤510，如图3电镜图所示，导致缺陷异常，影响良率。

图2为晶圆衬底轴心110以及边缘120的示意图，本说明书中洗边工艺以及沉积工艺的参考方向为晶圆衬底边缘120指向晶圆衬底轴心110的方向，即图2中的箭头方向。

图4为本发明提升晶边良率的方法的流程图，以下通过两个实施例分别进行说明。

实施例1：

S110，提供晶圆衬底100。

具体选择什么类型的衬底可以根据产品需求自行决定，包括衬底的材质、晶向、掺杂类型等，此处不做限定。本领域通常采用硅衬底。

S120，光刻形成第一光刻胶层。

请一并参见图5，在晶圆衬底100上涂胶形成第一光刻胶层210，并进行有源区洗边(使用有机溶剂去除晶圆边缘的光刻胶残留)和光刻。在本实施例中，从晶圆衬底边缘120指向晶圆衬底轴心110方向上的洗边尺寸a1足够大，使光刻胶被洗掉区域至少从晶圆边缘延伸至后续的金属沉积工艺的沉积区域300。

S130，在晶圆衬底上未被第一光刻胶层覆盖的位置形成氧化硅隔离结构。

请参见图5，在晶圆衬底100上未被第一光刻胶层覆盖的位置形成氧化硅隔离结构200。可以理解的，第一光刻胶层210不一定直接作为氧化硅隔离结构 200的掩膜层，例如可以在晶圆衬底100上先淀积形成氮化硅层，再通过第一光刻胶层210光刻和刻蚀该氮化硅层形成合适的图案，再以该氮化硅层作为硬掩膜层，形成氧化硅隔离结构200。

S140，在晶圆衬底上形成有源区。

形成氧化硅隔离结构200后，接下来就可形成有源区的结构。此处可采用习知工艺，故不赘述。

S150，在有源区上形成层间介质。

同样可采用习知工艺形成层间介质(ILD)220。

S160，光刻形成第二光刻胶层。

在层间介质220上涂胶形成第二光刻胶层，并进行接触孔洗边和光刻。

S170，在第二光刻胶层的掩蔽下刻蚀层间介质形成接触孔。

晶圆衬底边缘120的光刻胶因洗边而被去除，故下方的ILD露出，从而在本步骤中被刻蚀去除。

S180，通过沉积工艺向接触孔内填充金属。

在本实施例中，是向接触孔(contact)10内填充钨，即此步骤中是用化学气相沉积(CVD)工艺沉积钨，形成钨塞20。由于沉积的范围(即沉积区域300)不会覆盖到晶圆衬底边缘120，因此沉积区域300外的接触孔10不会被钨填充，从而形成空洞，如图6所示。

S190，对填充了金属的层间介质进行平坦化处理。

通过研磨盘进行研磨。在本实施例中，研磨液为碱性溶液。

上述提升晶边良率的方法，未填满的接触孔10下方为氧化硅隔离结构200，步骤S190中研磨液从未被金属填充的接触孔向下渗入，但因被氧化硅隔离结构200所阻挡，故不会对晶圆衬底100造成腐蚀损伤。

可以理解的，步骤S190之后在晶圆表面通过光刻和刻蚀形成金属连线310，钨塞20将金属连线电性连接至下方的有源区。

实施例2：

实施例1是通过在未填充的接触孔10下方形成氧化层来保护衬底，实施例2则通过将多余的ILD去除，使得沉积区域300外不会形成接触孔，来杜绝研磨 液通过接触孔10腐蚀衬底的隐患。

故实施例2与实施例1的主要区别在于，通过步骤S160中合理设置从晶圆衬底边缘120指向晶圆衬底轴心110方向上的洗边尺寸a2，使得光刻胶被洗掉区域至少从晶圆边缘延伸至沉积区域300。如此一来，在步骤S170中，多余的层间介质220就会被刻蚀掉，直接避免了未填充金属的接触孔10的产生。如图7所示。

与实施例1相同，步骤S190之后还包括通过光刻和刻蚀形成金属连线310的步骤。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。