垫片晶体缺陷去除方法

文档序号:9827123阅读:371来源:国知局
垫片晶体缺陷去除方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造技术领域,特别是涉及一种垫片晶体缺陷去除方法。
【背景技术】
[0002]半导体器件包括各种有源器件,例如动态随机存取存储器(Dynami c RandomAccess Memory,简称DRAM)或一次可编程(One Time Programable,简称OTP)器件等,均为多层结构,为了将在各个器件结构连接在一起构成一个完整的器件,并使一个器件与其它器件或其它电子元件连接而构成电子电路模块,在半导体后段的制备工艺中,需要制备多层互连结构,该互连结构通过层间电介质(Inter-Metal Dielectric,检测IMD)隔离。并在该互连结构的最顶层形成垫片(Pad),以用于向各个器件通电。
[0003]在现有技术中,在半导体器件的制备过程中往往会用到氟元素,例如,当层间电介质的材料为氟硅玻璃时引入氟元素;或者,在进行光刻工艺时,光刻胶的腐蚀剂可能为含氟腐蚀剂,从而引入氟元素。当晶圆中含有氟元素时,特别是在潮湿的环境或不合适的温度的情况下,氟元素发生反应形成含氟的晶体缺陷(F-crystal defect),如图1所示,该含氟的晶体缺陷11形成于所述垫片10的表面,使得所述垫片的表面凹凸不平,不仅影响晶圆的美观,严重时甚至产生影响器件封装、可靠性等风险。
[0004]为了避免产生该含氟的晶体缺陷,在现有技术中控制层间电介质中的氟元素的含量,并将切割道中的垫片全部用保护层覆盖起来,当垫片上出现该含氟的晶体缺陷时,采用湿法刻蚀清洗垫片以去除该含氟的晶体缺陷,进行返工(rework)。
[0005]然而,当晶圆经过长时间的存储,并且晶圆所处的环境不佳时,垫片上会出现严重的含氟的晶体缺陷,经过长时间的湿法刻蚀清洗垫片后,仍然不能有效地去除该含氟的晶体缺陷,并且,经过长时间的湿法刻蚀清洗垫片后,在垫片表面会形成很大的腐蚀坑,影响器件的性能。

【发明内容】

[0006]本发明的目的在于,提供一种垫片晶体缺陷去除方法,能够有效地去除垫片表面的晶体缺陷。
[0007]为解决上述技术问题,本发明提供一种垫片晶体缺陷去除方法,包括:
[0008]提供一半导体衬底,所述半导体衬底上形成有一垫片以及覆盖所述垫片的保护层,所述保护层中形成有一暴露出部分所述垫片的开口,所述开口中的垫片上形成有晶体缺陷;
[0009]形成一阻挡层,所述阻挡层覆盖所述保护层和开口 ;
[0010]采用干法刻蚀至少去除所述开口中的所述阻挡层;以及
[0011]采用湿法刻蚀去除所述晶体缺陷。
[0012]可选的,在所述采用干法刻蚀去除所述开口中的所述阻挡层的步骤中,保留所述保护层上的所述阻挡层。
[0013]可选的,所述阻挡层的材料为氮化硅。
[0014]可选的,所述半导体衬底中包括一次可编程器件,所述阻挡层的材料为紫外光氮化石圭。
[0015]可选的,在所述采用干法刻蚀去除所述开口中的所述阻挡层的步骤中,同时去除所述保护层上的所述阻挡层。
[0016]可选的,所述阻挡层的材料为氮化硅、氧化硅或碳化硅中的一种或几种的组合。
[0017]可选的,所述阻挡层的厚度为1nm?lOOOOnm。
[0018]可选的,所述湿法刻蚀的刻蚀液为碱溶液。
[0019]可选的,所述湿法刻蚀的刻蚀时间为20min?120min。
[0020]可选的,采用开口光刻工艺以及开口刻蚀工艺,在所述保护层中形成所述开口。
[0021]可选的,在所述形成一阻挡层的步骤和所述采用干法刻蚀去除所述开口中的所述阻挡层的步骤之间,还包括:
[0022]采用图形光刻工艺形成一图形光刻胶,所述图形光刻胶覆盖所述阻挡层,并暴露出所述开口。
[0023]可选的,所述图形光刻工艺与所述开口光刻工艺相同。
[0024]可选的,在所述形成一阻挡层的步骤和所述采用干法刻蚀去除所述开口中的所述阻挡层的步骤之间,还包括:
[0025]采用去离子水清洗所述阻挡层。
[0026]与现有技术相比,本发明提供的垫片晶体缺陷去除方法具有以下优点:
[0027]在本发明提供的垫片晶体缺陷去除方法中,先形成一阻挡层,所述阻挡层覆盖所述保护层和开口,再采用干法刻蚀至少去除所述开口中的所述阻挡层,之后采用湿法刻蚀去除所述晶体缺陷,经过上述步骤后,所述垫片上的晶体缺陷被有效地去除;并且,去除所述晶体缺陷后的垫片的表面平整,没有出现所述晶体缺陷的印痕。
【附图说明】
[0028]图1为现有技术中含氟的晶体缺陷的电子扫描显微镜图片;
[0029]图2为本发明一实施例中垫片晶体缺陷去除方法的流程图;
[0030]图3-图10为本发明一实施例的垫片晶体缺陷去除方法的过程中器件结构的示意图;
[0031]图11-图12为本发明另一实施例的垫片晶体缺陷去除方法的过程中器件结构的示意图。
【具体实施方式】
[0032]现有技术的垫片晶体缺陷去除方法均不能有效地去除所述晶体缺陷,使得所形成的器件不美观,并可能会影响器件的性能。发明人通过对现有技术的深入研究发现,如果采用干法刻蚀直接处理所述晶体缺陷,所述晶体缺陷可以被去掉,但是所述垫片的表面会出现所述晶体缺陷的印痕,且易形成很大的腐蚀坑。
[0033]发明人进一步研究发现,如果现在所述垫片的表面形成一阻挡层,然后再对所述阻挡层进行干法刻蚀,可以避免在所述垫片上形成很大的腐蚀坑;之后在采用湿法刻蚀对所述晶体缺陷进行清洗,所述晶体缺陷很容易被去除,并且所述垫片的表面不会出现所述晶体缺陷的印痕。
[0034]根据上述研究,发明人提出了本发明,本发明的核心思想在于,提供一种垫片晶体缺陷去除方法,包括:
[0035]步骤Sll:提供一半导体衬底,所述半导体衬底上形成有一垫片以及覆盖所述垫片的保护层,所述保护层中形成有一暴露出部分所述垫片的开口,所述开口中的垫片上形成有晶体缺陷;
[0036]步骤S12:形成一阻挡层,所述阻挡层覆盖所述保护层和开口 ;
[0037]步骤S13:采用干法刻蚀至少去除所述开口中的所述阻挡层;
[0038]步骤S14:采用湿法刻蚀去除所述晶体缺陷。
[0039]经过上述步骤S12-S14,所述垫片上的晶体缺陷被有效地去除;并且,去除所述晶体缺陷后的垫片的表面平整,没有出现所述晶体缺陷的印痕。
[0040]下面将结合示意图对本发明的垫片晶体缺陷去除方法进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明,而仍然实现本发明的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。
[0041]为了清楚,不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中,不详细描述公知的功能和结构,因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中,必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标,例如按照有关系统或有关商业的限制,由一个实施例改变为另一个实施例。另外,应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的,但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
[0042]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书,本发明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、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0043]以下,请参阅图2-图10具体说明本发明一实施例的垫片晶体缺陷去除方法。
[0044]首先,如图3所示,进行步骤S11,提供一半导体衬底100,所述半导体衬底110上形成有一塾片110,其中,所述半导体衬底110可以为??圭衬底、错衬底或??圭错衬底等等,所述半导体衬底110中可以包括有源区、栅极、互连金属层以及层间电介质等必要的器件结构,此为本领域
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