[发明专利]半导体器件的边角蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域。具体涉及以一种半导体器件的边角蚀刻方法。

背景技术

晶圆的边角区域处通常不设置半导体器件，而在半导体的制造过程中，一些诸如沉积工艺、蚀刻工艺等的制造工艺会产生一些金属、氧化物的副产物，这些副产物会层状堆积在这些边角区域。

然而这些副产物可能在传送和随后的处理步骤期间从晶圆上剥落或剥离，而落到半导体器件上，从而导致在半导体器件上产生不同程度的缺陷。尤其在半导体器件尺寸减小的今天，这种由晶圆边角区域产生的缺陷可能严重影响到器件的成品率。

以半导体器件的后端工艺（backend of the line technology,BEOL）为例，在制作层间介质层（Interlayer Dielectric,ILD）以及导电金属插塞时，在晶圆的边角区域将会形成残余的金属和氧化物的副产物，这些副产物堆积在晶圆的边角区域，很容易发生剥落现象（peeling），而掉落在其他晶圆上。

此时需要对晶圆的边角区域进行处理，以移除上述副产物。

在现有技术中，通常将晶圆上形成半导体器件的区域遮盖，同时露出边角区域，并使用等离子体对晶圆边角区域进行喷溅，以蚀刻掉沉积在晶圆边角区域的副产物。但是，这种方法对所述副产物的处理仍然不够理想，这些副产物仍然会发生剥落，而落到半导体器件上，影响半导体器件的性能。

因此，如何对晶圆边角区域的副产物进行处理，以尽量避免这些副产物发生剥落现象，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体器件的边角蚀刻方法，以减少副产物层发生剥落的几率的方法。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体器件的边角蚀刻方法，包括：

提供衬底，所述衬底包括器件区域以及位于器件区域周围的边角区域；

在所述器件区域的衬底上形成半导体器件、覆盖半导体器件的第一层间介质层、以及位于所述第一层间介质层中的第一导电插塞；

在所述形成半导体器件、第一层间介质层以及第一导电插塞的过程中，在所述边角区域的衬底上形成半导体层，以及依次位于所述半导体层上的第一氧化物层以及金属层；

在所述第一层间介质层上形成第二层间介质层，并在所述第二层间介质层中形成接触孔；

在所述形成第二层间介质层、形成接触孔的过程中，在所述边角区域的衬底的金属层上形成第二氧化物层；

对所述接触孔进行清洗，所述边角区域的衬底的第二氧化物层的一部分被去除；

对所述边角区域进行第一边角蚀刻，以去除所述边角区域的剩余的第二氧化物层；

在第一边角蚀刻之后，对所述边角区域进行第二边角蚀刻，以去除所述边角区域的金属层，而保留所述第一氧化物层以及半导体层。

可选的，在形成第一层间介质层的步骤中，通过沉积的方法得到二氧化硅材料的第一层间介质层，在所述边角区域的衬底上形成二氧化硅材料的第一氧化物层。

可选的，所述导电插塞的材料为铝，在所述边角区域的衬底上形成的所述金属层为铝金属层。

可选的，在形成第二层间介质层的步骤中，通过沉积的方法得到二氧化硅材料的第二层间介质层，在所述边角区域的衬底上形成二氧化硅材料的第二氧化物层。

可选的，在所述第二层间介质层中形成接触孔的步骤中，通过蚀刻的方式形成所述接触孔。

可选的，在对接触孔进行清洗的步骤中，采用湿法清洗的方式对所述接触孔进行清洗。

可选的，进行第一边角蚀刻的步骤中，采用湿法蚀刻去除所述第二氧化物层。

可选的，所述第二氧化物层为二氧化硅氧化物层，在所述湿法蚀刻的过程中采用稀释的氢氟酸去除所述氧化物。

可选的，在进行第二边角蚀刻的步骤中，采用干法蚀刻去除所述金属层。

可选的，所述干法蚀刻对所述金属层的去除速率与对第一氧化物层的去除速率的比值大于50：1。

可选的，在干法蚀刻过程中，蚀刻气压在1-10托的范围内。

可选的，蚀刻剂采用氮气、氯气和三氯化硼的混合气体，在蚀刻过程中，氮气的流量在50-1000标准毫升/分钟，氯气的流量在10-500标准毫升/分钟，三氯化硼的流量在10-200标准毫升/分钟；蚀刻机的功率范围在100-1000瓦。

可选的，在进行第二边角蚀刻的步骤之后，还包括：

采用溅射沉积的方式在所述第二层间介质层的接触孔中形成第二导电插塞，所述溅射沉积过程中采用的溅射离子能将所述边角区域的衬底的第一氧化物层被部分去除。