半导体器件的边角蚀刻方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]此时需要对晶圆的边角区域进行处理，以移除上述副产物。
[0006]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。
[0007]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】
[0008]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。
[0009]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:
[0010]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；
[0011]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；
[0012]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；
[0013]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；
[0014]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；
[0015]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；
[0016]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；
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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 =10
[0027]可选的，在干法蚀刻过程中，蚀刻气压在1-10托的范围内。
[0028]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。
[0029]可选的，在进行第二边角蚀刻的步骤之后，还包括:
[0030]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。
[0031]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0032]在清洗的步骤之后，进行第一边角蚀刻，能够较为快速的去除晶圆的边角区域上的第二氧化物层，以将所述第二氧化物层下方的金属层暴露出来；之后进行第二边角蚀刻以去除所述金属层，使所述第一氧化物层较为完整地保留在所述边角区域，使得在后续形成导电金属插塞的步骤中，边角区域的半导体层不容易暴露出而产生剥落现象。
[0033]进一步，采用干法蚀刻能够较为完全的去除所述金属层。
[0034]进一步，采用去除速率的比值大于50:1的干法蚀刻去除所述金属层能够在较为完全的去除所述金属层的同时，尽量避免影响到下方的第一氧化物层。
【附图说明】
[0035]图1是本发明半导体器件的边角蚀刻方法在一实施例的流程示意图；
[0036]图2至图6是图1中边角区域在各个阶段的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]在半导体器件制造的前端工艺中，如沉积得到衬底或者栅极等步骤，会在晶圆的边角区域形成半导体副产物。
[0038]当进入到半导体器件制造的后端工艺时，在形成金属层的时候会有一部分金属在晶圆的边角区域的半导体的副产物上继续堆积；之后，在金属层上形成层间介质层(Interlayer Dielectric, ILD)时,也会继续在晶圆的边角区域继续堆积层间介质层的副产物，最后这些半导体、金属材料以及层间介质层的副产物等层层堆积，形成了晶圆边角区域的副产物层。
[0039]去除副产物层的过程容易去除位于晶圆的边角区域的大部分层间介质层的副产物以及金属层，这样会导致下方的半导体层暴露。暴露出的半导体层非常容易发生剥落现象。
[0040]在随后对晶圆上的半导体器件的制造过程中(如对所述层间介质层的蚀刻、清洗等步骤)也会对所述副产物层产生较大影响，边角区域的半导体材料可能会露出，这些露出的半导体材料很容易在后续对半导体器件的各种制作过程中发生剥落。
[0041]另外，由于半导体材料可能会露出，在后续在半导体器件上可能形成其它材料，这些材料与半导体材料直接接触会很容易发生剥落现象。
[0042]这些剥落的副产物(可能是粒状、片状或者其它不规则形状)会掉落到其它晶圆的半导体器件上，对半导体器件产生严重影响。尤其是当这些剥落物掉落至层间介质层上时，会严重影响该层间介质层形成接触孔的蚀刻步骤，