CN1885159B - 消除半导体晶片边缘区图形缺陷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种消除半导体晶片边缘区图形缺陷的方法，本发明方法的特征是，在对形成光刻胶图形的显影工艺步骤之后增加了用溶剂清洗半导体晶片边缘的工艺步骤。消除了半导体晶片边缘区中的收缩变形图形，防止了在随后进行的工艺过程中半导体晶片边缘区中的收缩变形图形剥离而在半导体晶片上的其他合格图形上造成出现缺陷，提高了产品合格率。

Description

消除半导体晶片边缘区图形缺陷的方法

技术领域

本发明涉及消除半导体晶片边缘区缺陷图形的方法。

背景技术

在半导体器件制造中，构成光刻胶(PR)图形当前通用的基本工艺流程是：在半导体晶片表面上涂覆光刻胶→对光刻胶曝光→显影→腐蚀。由于当前使用的光刻设备和光刻工艺的局限性和所存在的缺陷，使这种通用的制造方法所制成的半导体晶片的边缘区中的图形出现变形，或者，出现图形尺寸异常。在制造半导体器件的随后工艺过程中，半导体晶片边缘区中的尺寸异常的变形图形会剥离，剥离图形碎屑会落到半导体晶片上的正常图形上，损坏正常图形。因而尺寸异常的变形图形剥离，成为造成半导体器件缺陷的根源。例如。当产生动态随机存储器(DRAM)的隔离层图形时，在半导体晶片边缘形成的矩形图形明显地收缩，在随后进行的氮化物去除工艺后，处于半导体晶片边缘的明显收缩的矩形图形容易剥离，剥离的图形可能落到半导体晶片内，造成半导体晶片上的合格图形短路，使制造合格率降低。

为了能够消除半导体晶片上的合格图形短路，就必须在半导体晶片上形成图形之后，尽早消除半导体晶片边缘区中明显收缩变形的图形，防止这些明显收缩变形的图形在随后的工艺过程中剥离而落到半导体晶片中的其他正常图形上，引起正常图形出现例如短路等缺陷。为此提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除半导体晶片边缘区图形缺陷的方法。

按照本发明的方法，是在形成光刻胶图形当前通用的现有的基本工艺流程中，在显影步骤之后增加一个“清洗半导体晶片边缘区除去半导体晶片边缘区中的收缩变形图形”的工艺步骤。

所以，按照本发明形成光刻胶图形的基本工艺流程是，半导体晶片表面上涂覆光刻胶→对光刻胶曝光→显影→清洗半导体晶片边缘区除去半导体晶片边缘区中的收缩变形图形→腐蚀。

按照本发明方法，形成光刻胶图形之后，清洗半导体晶片边缘区，除去半导体晶片边缘区中的收缩变形图形，然后再腐蚀半导体晶片。这样做可以防止半导体晶片边缘区中收缩变形的图形在随后进行的工艺过程中剥离，防止剥离图形造成半导体晶片上的正常图形出现例如短路等缺陷。

按照本发明方法，清洗的半导体晶片边缘区的宽度范围是从半导体晶片边缘朝半导体晶片圆心径向进入大约1到5毫米(mm)的范围。按照本发明方法，可以减小或防止半导体晶片上的图形出现例如短路等缺陷，因此，能提高产品合格率。

本发明方法中增加的半导体晶片边缘清洗工艺步骤可以用当前通用的清洗方法和设备，不需要特殊的附加的机械工具。

本发明方法，在制造0.20μm的动态随机存储器(DRAM)上已经得到证实，而证明可以基本上消除图形缺陷，产品合格率可以提高20％。

按照本发明方法，在半导体晶片上的光刻胶曝光显影之后增加了去除半导体晶片边缘光刻胶图形的工艺步骤。

去除半导体晶片边缘光刻胶图形所用的工具是：有溶剂喷嘴的轨迹涂覆杯(Coater Cup)。

去除半导体晶片边缘光刻胶图形所用的溶剂是：OK73，丙酮等.

本发明的新工艺流程是，在光刻胶构图之后增加一个溶剂清洗步骤，去除半导体晶片边缘不正常的光刻胶图形。

新工艺流程：涂覆光刻胶→对光刻胶曝光→显影→溶剂清洗晶片边缘。

按照本发明方法，在对形成有源区图形的显影工艺步骤之后增加了用溶剂清洗半导体晶片边缘的工艺步骤。尽管增加了制造方法所需的时间，但是，由于消除了半导体晶片边缘区中的收缩变形图形，防止了在随后进行的工艺过程中半导体晶片边缘区中的收缩变形图形剥离而落在半导体晶片上的其他合格图形上造成缺陷，提高了产品合格率，因此，减少了时间延长所造成的负面影响。此外，用溶剂清洗后的半导体晶片边缘的粗糙度也不会影响半导体晶片边缘区的其他工艺处理。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述可以更好地理解本发明目的和本发明的优点，附图是说明书的一个组成部分，附图与说明书的文字部分一起说明本发明的原理和特征，附图中显示出代表本发明原理和特征的实施例。附图中：

图1A是氮化硅预清洗步骤后发现半导体晶片边缘有图形剥离缺陷的照片；

图1B是半导体晶片中图形剥离缺陷的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图1C是放大的图形剥离缺陷的扫描电子显微镜(SEM)照片；

图2A是用现有方法在光刻工艺后用光学显微镜和电子显微镜检测半导体晶片边缘的照片，发现在半导体晶片边缘有不正常的收缩光刻胶图形；

图2B是用本发明方法在光刻工艺后经过附加的用溶剂清洗晶片边缘处理步骤后用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)检测半导体晶片边缘的OM和SEM照片，发现，已经去除了在半导体晶片边缘不正常的收缩光刻胶图形；

图3A是用没有附加的晶片边缘溶剂清洗步骤的现有方法制造的第一批样品A，在多晶硅腐蚀工艺后的晶片缺陷扫描照片，照片中能看到明显缺陷在晶片中的分布状态；

图3B是用有附加的晶片边缘溶剂清洗步骤的本发明方法制造的第一批样品B，在多晶硅腐蚀工艺后的晶片缺陷扫描照片，照片中的缺陷明显消除；

图3C是用没有附加的用溶剂清洗晶片边缘步骤的现有方法制造的第二批样品A，在多晶硅腐蚀工艺后的晶片缺陷扫描照片，照片中能看到明显缺陷在晶片中的分布状态；

图3D是用有附加的用溶剂清洗晶片边缘步骤的本发明方法制造的第二批样品B，在多晶硅腐蚀工艺后的晶片缺陷扫描照片，照片中的缺陷明显减少；

图4A是本发明方法(显影步骤之后有附加晶片边缘溶剂清洗)及当前通用的(显影步骤之后没有附加晶片边缘溶剂清洗)制造的半导体器件的合格率(Yield)测试比较结果表；

图4B是本发明方法(显影步骤之后有附加的用溶剂清洗晶片边缘)及当前通用的(显影步骤之后没有附加用溶剂清洗晶片边缘)制造的半导体器件的合格率(Yield)测试比较结果曲线图；和

图5是显示按本发明方法附加的溶剂清洗半导体晶片边缘的工艺和所用工具的示意图。

具体实施方式

以制造0.20μm的动态随机存储器(DRAM)的有源区(Active Area)图形为例，说明本发明的消除半导体晶片边缘区图形缺陷的方法。

按本发明的消除半导体晶片边缘区图形缺陷的方法，包括以下工艺步骤：

1，在半导体晶片表面上涂覆光刻胶(PR)；

2，对光刻胶曝光；

3，显影；

4，用溶剂清洗半导体晶片边缘区；

5，检查；

6，腐蚀。

新工艺流程是，在步骤(3)光刻胶显影构图之后增加一个溶剂清洗步骤(4)，去除半导体晶片边缘不正常的光刻胶收缩变形图形。

新工艺流程：涂覆光刻胶→对光刻胶曝光→显影→用溶剂清洗晶片边缘→检查→腐蚀。

用溶剂清洗晶片边缘所用的工具是：有溶剂喷嘴的轨迹涂覆杯(Coater Cup)；

去除半导体晶片边缘光刻胶图形所用的溶剂是：OK73，丙酮等；

以上以制造0.20μm的动态随机存储器(DRAM)的有源区(AA)图形为例，详细描述了按本发明的消除半导体晶片边缘区图形缺陷的方法。但是本发明不限于本文中的详细描述。本发明方法也可以用于制造其他半导体器件。本行业的技术人员应了解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明能以其他的形式实施，本发明还有各种改进和变化，这些改进和变化都落入本发明要求保护的范围内。因此，按本发明的全部技术方案，所列举的实施方式只是用于说明本发明而不是限制本发明，并且，本发明不局限于本文中描述的细节。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书界定。

Claims (2)

1.消除半导体晶片边缘区图形缺陷的方法，包括以下工艺步骤：

(1)在半导体晶片表面上涂覆光刻胶；

(2)对光刻胶曝光；

(3)显影；

(4)用OK73或丙酮清洗半导体晶片边缘区，除去半导体晶片边缘区中的光刻胶收缩变形图形；

(5)检查；

(6)腐蚀。

2.按照权利要求1的方法，其特征是，步骤(4)中所述的清洗步骤的工艺流程中使用的工具是有溶剂喷嘴的轨迹涂覆杯。

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