[發明專利]晶圓平坦度的預測

在審

• 申請號: 202180005051.1
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114391177A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 雷鑫;周盈;宋豪杰;鮑琨;王璠;金國秀
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/60;G06N20/00
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 林錦輝;劉景峰

本公開內容的方面提供了用于確定晶圓平坦度和用于制造半導體器件的方法。所述方法包括：存儲在光刻工藝期間沿著平行于第一晶圓的工作表面的第一方向收集的第一晶圓的第一晶圓膨脹。光刻工藝用于在第一晶圓的工作表面上對結構進行圖案化。在具有晶圓平坦度要求的制造步驟之前，使用被配置為預測晶圓平坦度的平坦度預測模型、并基于在光刻工藝期間收集的第一晶圓膨脹來確定第一晶圓的晶圓平坦度。在示例中，在第一晶圓的背面上沉積具有基于所確定的第一晶圓的晶圓平坦度的厚度的層。

技術領域

本申請描述了總體上涉及半導體存儲器裝置和半導體存儲器裝置的制造的實施例。

背景技術

半導體器件可以通過在晶圓上執行的各種制造步驟來形成。制造步驟可影響晶圓的平坦度(例如，彎曲)。某些制造步驟，例如第一晶圓和第二晶圓的晶圓級鍵合，可以具有晶圓的平坦度的平坦度要求。然而，第一晶圓和/或第二晶圓可以具有相對大的彎曲，使得對于晶圓級鍵合具有挑戰性。需要測量晶圓的彎曲，并隨后減小彎曲以滿足平坦度要求。

發明內容

本公開內容的各方面提供了一種用于確定晶圓平坦度的方法。該方法可包括存儲在用于在第一晶圓的工作表面上對結構進行圖案化的光刻工藝期間沿著平行于第一晶圓的工作表面的第一方向收集的第一晶圓的第一晶圓膨脹(expansion)。在具有晶圓平坦度要求的制造步驟之前，可以使用被配置為預測晶圓平坦度的平坦度預測模型、并基于在光刻工藝期間收集的第一晶圓膨脹來確定第一晶圓的晶圓平坦度。

在實施例中，該方法包括在第一晶圓的背面上沉積具有基于所確定的第一晶圓的晶圓平坦度的厚度的層。

在實施例中，該方法還包括測量沿著平行于第一晶圓的工作表面的第二方向的第二晶圓膨脹，其中第一方向可以垂直于第二方向。該方法還包括使用平坦度預測模型、并基于第一晶圓膨脹和第二晶圓膨脹來確定第一晶圓的晶圓平坦度。

在實施例中，該方法還包括，在光刻工藝之后并且在確定步驟之前，通過使用多個制造步驟在第一晶圓的工作表面上形成結構來修改第一晶圓。第一晶圓的晶圓平坦度可以使用平坦度預測模型、并基于第一晶圓膨脹和多個制造步驟中的兩個制造步驟之間的等待時間來確定。

在實施例中，晶圓平坦度由第一晶圓的彎曲指示，平坦度預測模型是預測第一晶圓的彎曲的彎曲預測模型，并且該方法包括使用彎曲預測模型、并基于第一晶圓膨脹來確定第一晶圓的彎曲。

在實施例中，平坦度預測模型基于機器學習算法，并且該方法還包括在用于在第二晶圓的工作表面上對結構進行圖案化的光刻工藝期間測量第二晶圓沿著平行于第二晶圓的工作表面的方向的晶圓膨脹。在對第二晶圓執行具有晶圓平坦度要求的制造步驟之前，可以使用平坦度預測模型、并基于第二晶圓的晶圓膨脹來確定第二晶圓的晶圓平坦度。該方法包括測量第二晶圓的實際晶圓平坦度，并基于所測量的第二晶圓的晶圓平坦度和所確定的第二晶圓的晶圓平坦度來更新平坦度預測模型。

在實施例中，光刻工藝是在時間上最接近具有晶圓平坦度要求的制造步驟執行的光刻工藝。

在實施例中，使用平坦度預測模型、并基于多個制造步驟中的一個制造步驟的處理溫度或處理時間來確定第一晶圓的晶圓平坦度。平坦度預測模型可以取決于第一晶圓膨脹、等待時間以及多個制造步驟中的一個制造步驟的處理溫度和處理時間中的一個。

在示例中，在形成觸點結構和字線觸點之后執行具有晶圓平坦度要求的制造步驟。

在示例中，所述結構包括觸點結構和字線觸點，且光刻工藝對觸點結構和字線觸點進行圖案化。