[發明專利]半導體結構及其形成方法

無效

• 申請號: 201010208056.8
• 申請日: 2010-06-21
• 公開（公告）號: CN102290349A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 趙福;周國平;趙金強;牛建禮
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司;無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L21/316
• 分類號: H01L21/316;H01L23/29
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種半導體結構及其形成方法。

背景技術

隨著集成電路向超大規模集成電路發展，集成電路內部的電路密度越來越大，所包含的元件數量也越來越多，這種發展使得晶圓表面無法提供足夠的面積來制作所需的互連線。

為了滿足元件縮小后的互連線需求，兩層及兩層以上的多層金屬互連線的設計成為超大規模集成電路技術所通常采用的一種方法。半導體制造的過程通常是在工藝線前段(front?end?ofline，FEOL)形成MOS晶體管，及MOS晶體管與互連層中的最下層之間的介質層，在工藝線后段(back?end?of?line，BEOL)形成所述兩層及兩層以上的多層金屬互連線的設計。例如在申請號為“02160425.8”的中國專利文獻中公開了一種在半導體裝置中形成金屬互連層的方法。

在所述工藝線后段工藝中，也就是在形成多層互連線的過程中，要經過多次清洗，例如在形成互連孔或互連溝槽的刻蝕步驟后需要進行清洗，在填充互連孔或互連溝槽的步驟后需要進行清洗。通常，將晶片形成半導體器件的一面稱為正面，另一面稱為背面。在進行工藝線后段時，晶片背面具有一層多晶硅層(U-POLY)，其在FEOL工藝過程的副產物，它的平整度對后段工藝穩定性有一定影響，如果U-POLY有損傷，會導致晶片背面平整度變差且視覺上也不滿足晶片出片要求，由于BEOL中的清洗藥液對U-POLY的刻蝕工藝上難以控制，因此U-POLY容易在BEOL的過程中被不均勻的刻蝕(ETCH)，造成晶片背面發花，晶片異常。

因此在現有技術中的改進的技術方案：是更換清洗藥液，增加抑制對U-POLY刻蝕的成分。但是更換清洗藥液，周期長，風險大，走新材料驗證至少需要半年以上時間。

發明內容

本發明解決的技術問題是工藝線后段時清洗工藝對晶片背面的U-POLY造成的損傷。

為了解決上述問題，本發明提供了一種半導體結構的形成方法，包括步驟：

提供晶片，所述晶片背面具有多晶硅層，所述晶片正面具有半導體器件；

形成覆蓋所述多晶硅層的氧化物層。

優選的，所述氧化物層是利用氧化的方法形成。

優選的，所述氧化的參數為腔室內的壓力為50毫托至100毫托，射頻功率為300瓦至500瓦，O2流量為50sccm至250sccm，溫度為200℃至300℃。

優選的，所述的氧化物層的厚度為100埃至200埃。

優選的，所述多晶硅層的厚度為2000埃到4000埃。

相應的，本發明還提供了一種半導體結構，包括：

晶片，所述晶片背面具有多晶硅層，所述晶片正面具有半導體器件；

所述多晶硅層表面覆蓋有氧化物層。

優選的，所述氧化物為二氧化硅。

優選的，所述氧化物層的厚度為100埃至200埃。

優選的，所述多晶硅層的厚度為2000埃到4000埃。

與現有技術相比，本發明主要具有以下優點：

本發明通過利用氧化晶片背面的方法在晶片背面形成氧化物層對多晶硅層進行保護，并且在形成氧化物層的過程中對晶片背面的多晶硅層損傷小，效率高，成本低。

附圖說明

通過附圖中所示的本發明的優選實施例的更具體說明，本發明的上述及其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。

圖1為本發明的半導體結構的形成方法流程圖；

圖2為本發明的半導體結構的形成方法的示意圖。

具體實施方式

由背景技術可知，在所述工藝線后段工藝中，也就是在形成多層互連線的過程中，要經過多次清洗，例如在形成互連孔或互連溝槽的刻蝕步驟后需要進行清洗，在填充互連孔或互連溝槽的步驟后需要進行清洗。通常，將晶片形成半導體器件的一面稱為正面，另一面稱為背面。在進行工藝線后段時，晶片背面具有一層U-POLY，由于BEOL中的清洗藥液對U-POLY的刻蝕工藝上難以控制，因此U-POLY容易在BEOL的過程中被不均勻的刻蝕(ETCH)，造成晶片背面發花，晶片異常。

本發明的發明人經過大量的實驗認為：利用BEOL過程中的清洗藥液對氧化物，例如二氧化硅的刻蝕速率較慢的特點，考慮利用氧化物作為晶片背面的保護層。