[发明专利]一种晶边刻蚀工艺

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件的制备领域，具体涉及一种晶边刻蚀工艺。

背景技术

随着半导体工艺的发展，半导体器件的尺寸不断缩小，相应的技术节点不断提高，相应的晶边(wafer bevel)对制程影响越来越大。在经过诸如化学气相沉积工艺(Chemical Vapor Deposition，简称CVD)、物理化学气相沉积(Physical Vapor Deposition，简称PVD)、炉管工艺(furnace)、光刻及刻蚀(etch)等工艺后，位于晶边上的薄膜(film)结构表面会变得很粗糙，尤其是该薄膜结构中含有氧化物和金属(如呈现夹心三明治结构的氧化物-金属氧化物(oxide-metal-oxide，简称OMO)时，在一定的加热(thermal)及应力(stress)的作用下，晶边(wafer bevel)上的薄膜很容易剥落，进而造成工艺缺陷，降低产品的良率。

发明内容

本申请记载了一种晶边刻蚀工艺，可应用于制备各种半导体器件时，去除位于晶圆边缘的薄膜结构(如氧化物薄膜等)，所述工艺包括：

提供一制备有氧化物薄膜的晶圆；

采用清洗溶液对所述晶圆的背面去除金属污染的同时，对所述晶圆的正面进行保护气体喷洒工艺，以保护所述晶圆的正面部分区域不受所述清洗溶液的侵蚀；

其中，通过调整喷洒所述保护气体的流量及所述晶圆的转速，以利用所述清洗溶液去除位于所述晶圆晶边的所述氧化物薄膜。

上述的晶边刻蚀工艺，所述晶圆上设置有器件区和非器件区；

其中，利用所述氢氟酸溶液去除位于所述晶圆晶边的覆盖所述非器件区的所述氧化物薄膜。

上述的晶边刻蚀工艺，所述保护气体为惰性气体。

上述的晶边刻蚀工艺，所述保护气体为氮气。

上述的晶边刻蚀工艺，所述清洗溶液为氢氟酸溶液。

上述的晶边刻蚀工艺，所述氢氟酸溶液的浓度配比大于30％。

上述的晶边刻蚀工艺，所述氢氟酸溶液的浓度配比为49％。

上述的晶边刻蚀工艺，所述晶圆的转速为400～600转/分钟。

上述的晶边刻蚀工艺，所述晶圆的转速为500转/分钟。

上述的晶边刻蚀工艺，所述工艺还包括：

保持所述晶圆的转速为一恒定值，通过调整喷洒所述保护气体的流量，以利用所述清洗溶液去除位于所述晶圆晶边的所述氧化物薄膜。

综上所述，本申请一种晶边刻蚀工艺，在采用化学溶液清洗(如高浓度的氢氟酸溶液)晶圆背面金属污染的过程中，通过调整喷洒在晶圆正面保护气体的流量，来控制清洗液与晶圆正面边沿的接触距离，进而在不对晶圆产生负面影响的前提下，实现对晶圆边沿斜边(wafer bevel)的清洗，以去除经过诸如CVD、PVD、炉管工艺、光刻及刻蚀等工艺后，在晶边上形成的表面粗糙的薄膜结构，有效的降低晶边上薄膜剥落的风险，进而提高半导体器件产品的良率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本申请实施例中进行晶边刻蚀工艺的流程示意图；

图2为本申请实施例中进行晶边刻蚀工艺时晶圆正面的俯视图；

图3为本申请实施例中进行晶边刻蚀工艺时保护气体流量与清洗液覆盖晶圆正面晶边距离的函数关系图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。