[发明专利]晶圆制备方法

说明书

本发明提供了一种晶圆制备方法，包括步骤：提供晶圆，在晶圆上形成半导体器件和金属互连层结构，并根据金属互连层结构包含的金属层数量确定光刻洗边工艺的洗边宽度，以使所述光刻洗边工艺的洗边宽度随着所述金属层的增加而减小；对所述晶圆执行晶边修剪工艺。本发明提供的晶圆制备方法，能够减小光刻洗边工艺形成的晶边区域的宽度，确保晶边修剪工艺能够有效去除晶边区域的缺陷或异常结构，从而避免后续的晶圆键合异常的问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及晶圆制备方法。

背景技术

晶圆制备工艺包括前段工序(front end ofline，FEOL)和后段工序(backendofline，BEOL)。前段工序在衬底(例如硅衬底)上制备出预期的半导体器件，后段工序在半导体器件上形成金属互连层结构。金属互连层结构包括若干层金属层和连接各金属层的若干层通孔层。后段工序还包括在各金属层中形成电容器件。随着工艺的发展，后段工序的金属层数量越来越大，金属层数量从4层逐渐增大到7层甚至7层以上。由于薄膜应力的累积，金属层数量的增大将造成晶圆翘曲度的增大，晶圆翘曲度增大会导致晶圆键合异常。

发明内容

本发明旨在解决晶圆翘曲度增大导致的晶圆键合异常的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种晶圆制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

提供晶圆，在晶圆上形成半导体器件和金属互连层结构，并根据金属互连层结构包含的金属层的数量确定光刻洗边工艺的洗边宽度，以使光刻洗边工艺的洗边宽度随着金属层的增加而减小；

对晶圆执行晶边修剪工艺。

优选地，根据金属互连层结构包含的金属层的数量确定光刻洗边工艺的洗边宽度的方法包括：当金属层数量不超过4层时，洗边宽度为2.2mm～2.5mm；当金属层数量为5层或6层时，洗边宽度为1.8mm～2.2mm；当金属层数量超过6层时，洗边宽度为1.2mm～1.8mm

优选地，对晶圆执行晶边修剪工艺的步骤包括：采用物理机械研磨去除晶圆边缘部分厚度的结构层。

优选地，晶边修剪工艺的修剪宽度大于洗边宽度。

优选地，晶边修剪工艺的修剪宽度不超过3mm。

优选地，在对晶圆执行晶边修剪工艺的步骤之后，晶圆制备方法还包括晶圆键合步骤，晶圆键合步骤具体包括：

提供衬片；

对晶圆与衬片进行晶圆键合工艺，以将晶圆与衬片键合。

优选地，金属互连结构包括若干层金属层、相邻金属层之间的介质层以及连接若干层金属层的通孔层。

优选地，金属层包括铜金属层。

优选地，介质层包括二氧化硅层。

优选地，通孔层包括钨通孔层。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种晶圆制备方法，在所述晶圆上形成半导体器件和金属互连层结构，并根据所述金属互连层结构包含的金属层数量确定光刻洗边工艺的洗边宽度，然后对晶圆执行晶边修剪工艺。因此本发明提供的晶圆制备方法，能够减小光刻洗边工艺形成的晶边区域的宽度，确保晶边修剪工艺能够有效去除晶边区域的缺陷或异常结构，从而避免后续的晶圆键合异常的问题；同时，本发明提供的晶圆制备方法，可扩大所述晶圆修剪工艺的工艺窗口。

附图说明

图1所示为现有的晶圆制备方法中形成金属互连层后的晶圆结构示意图；

图2所示为一实施例提供的晶圆制备方法的步骤流程图；

图3所示为一实施例提供的晶圆制备方法中形成金属互连层后的晶圆结构示意图；