[發(fā)明專利]改善晶元表面應(yīng)力的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711165444.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN107968039A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏余平;蔣陽波;汪亞軍;李君;張靜平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02;H01L21/311
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11619
• 代理人: 劉廣達(dá)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體涉及一種改善晶元表面應(yīng)力的方法。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，半導(dǎo)體器件已經(jīng)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。半導(dǎo)體器件制造的工藝，對(duì)于器件的應(yīng)用和性能產(chǎn)生很定的影響。

在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)過程中，晶元在沉積不同的薄膜之后，晶元的應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生變化，這種變化會(huì)大大影響之后的制版、干法蝕刻、擴(kuò)散等工藝的進(jìn)行，進(jìn)而會(huì)影響成形器件的性能。減小晶元應(yīng)力是半導(dǎo)體工藝一直研究的方向。

本發(fā)明的目的即是為克服上述缺陷，提出一種基于薄膜選擇性使用濕法改善晶片應(yīng)力的方法，其通過不同化學(xué)和機(jī)臺(tái)對(duì)薄膜進(jìn)行正反面刻蝕，從而使其應(yīng)力達(dá)到需要的程度。其能夠減少晶圓中心和邊緣覆蓋以及臨界尺寸差異，減少邊緣剝離的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種改善晶元表面應(yīng)力的方法，包括：

在Si晶元正面和背面分別依次沉積二氧化碳硅和SIN；

在SIN表面再沉積一層二氧化硅，以保護(hù)SIN；

去除晶元正面和背面的二氧化硅；

去除晶元正面SIN；

去除晶元背面的部分SIN。

可以使用濕法單一工藝分別去除晶元正面和背面的二氧化硅或可利用濕法批工藝同時(shí)去除晶元正面和背面的二氧化硅，可通過化學(xué)時(shí)間控制方法去除晶元背面的部分SIN。在濕法工藝中可選擇化學(xué)藥品的選擇比，以對(duì)晶元表面的薄膜進(jìn)行選擇性刻蝕。

本發(fā)明適用于通過正反面SIN&背面多晶硅薄膜去除(Backside poly film remove)改善晶元應(yīng)力的方式。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中各部件的尺寸僅為說明的目的，為示意性的，并非按照比例進(jìn)行繪制。

附圖1是根據(jù)本發(fā)明方法在Si晶元表面形成氧化硅和氮化硅薄膜之后的截面圖。

附圖中各附圖標(biāo)記指代的部件分別為：1、SI晶片；2、氧化硅層；3、SIN層。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施方式，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反，提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

擴(kuò)散工藝過程中晶元正反面都會(huì)沉積薄膜，利用批量合成(batch)機(jī)臺(tái)可以對(duì)雙面進(jìn)行刻蝕，以及單個(gè)機(jī)臺(tái)單面刻蝕，選用高選擇比化學(xué)藥品對(duì)薄膜進(jìn)行刻蝕，調(diào)整晶元應(yīng)力。

如圖1所示，在擴(kuò)散工藝過程中，在Si晶片1正面和背面分別依次沉積二氧化碳硅層2和氮化硅層3，在沉積完二氧化硅和氮化硅(OX&SIN)之后,可以通過在SIN表面再沉積一層二氧化硅層2(OX)，保護(hù)表面SIN。

接著使用刻蝕工藝去除表面的二氧化硅。可使用濕法單一工藝(Wet single process)去除正面的二氧化硅(OX)，以及去除背面的二氧化硅。也可以使用批工藝對(duì)晶元表面的二氧化硅同時(shí)進(jìn)行刻蝕。

二氧化硅的作用在于在后期正面SIN去除時(shí)，不會(huì)把背面SIN去除，通過背面SIN達(dá)到改善應(yīng)力的作用。

在后期工藝中，也可以把背面二氧化硅(OX)去除后，通過化學(xué)時(shí)間控制(chemical time control)去除背面部分SIN，達(dá)到新的應(yīng)力目標(biāo)。

濕法工藝可以通過批量/單一工藝、以及化學(xué)藥品的選擇比，對(duì)晶元正/反面薄膜進(jìn)行選擇性刻蝕，保留需要的薄膜，起到改善晶元應(yīng)力的作用。

本專利適用于通過正反面SIN&背面多晶硅薄膜(Backside poly film remove)去除改善晶元應(yīng)力的方式。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。