[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件和晶圓表面沉積層的處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211599431.5
• 申請日: 2022-12-12
• 公開（公告）號: CN116002610A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周國安;羅大杰;馬琳
• 申請（專利權(quán)）人: 賽萊克斯微系統(tǒng)科技（北京）有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/02
• 代理公司: 北京眾達德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 甄偉軍

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件和晶圓表面沉積層的處理方法，處理方法通過將加工有刻蝕槽，且刻蝕槽內(nèi)沉積層具有下凹缺陷的待處理晶圓移動至處理設(shè)備，經(jīng)處理設(shè)備對刻蝕槽內(nèi)的沉積層進行加熱重熔，在重熔過程中使沉積層在熔融狀態(tài)產(chǎn)生自主流動性，基于該流動性使沉積層回流填充其下凹缺陷，使沉積層平坦化，進而提高了晶圓上刻蝕槽內(nèi)沉積層的處理質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及半導(dǎo)體器件制備工藝的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件和晶圓表面沉積層的處理方法。

背景技術(shù)

在MEMS(Micro-Electro-Mechanical?System，微機電系統(tǒng))的制備過程中，由于MEMS目標圖形的所需，需在其內(nèi)部刻蝕出深約2.3-30μm的不規(guī)則游泳池(swimming?pool)結(jié)構(gòu)，即晶圓的刻蝕槽，游泳池內(nèi)填充沉積層。例如制備中空結(jié)構(gòu)的目標圖形時，需在刻蝕槽內(nèi)沉積氧化層薄膜作為犧牲層，在刻蝕槽內(nèi)外表面使用PVD(Physical?VaporDeposition，物理氣相沉積)生長1000-3000埃的鉬作為電極，使用氫氟酸對犧牲層進行釋放，即可得到中空結(jié)構(gòu)。在使用PVD工藝生長電極前，需要經(jīng)化學(xué)機械拋光，以拋光至晶圓本體表面和沉積層底面的臨界面位置，且晶圓表面不能殘留氧化物。在臨界面位置由于拋光液的沖刷下掏，導(dǎo)致刻蝕槽內(nèi)的氧化層薄膜出現(xiàn)尖銳角的凹陷結(jié)構(gòu)。該種缺陷的寬度約5-50um，深度大約50-800埃，將導(dǎo)致鉬膜在界面處生長時出現(xiàn)下陷甚至斷裂，影響鉬膜電極的導(dǎo)電性。

因此，如何提高刻蝕槽內(nèi)沉積層的處理質(zhì)量，是目前亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一種半導(dǎo)體器件和晶圓表面沉積層的處理方法，能夠提高晶圓上刻蝕槽內(nèi)沉積層的處理質(zhì)量。

本發(fā)明實施例提供了以下方案：

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種晶圓表面沉積層的處理方法，所述方法包括：

將待處理晶圓移動至處理設(shè)備；其中，所述待處理晶圓為加工有刻蝕槽，且所述刻蝕槽內(nèi)沉積層具有下凹缺陷的晶圓；

經(jīng)所述處理設(shè)備對所述刻蝕槽內(nèi)的沉積層進行加熱重熔，使所述沉積層平坦化。

在一種可選的實施例中，所述處理設(shè)備為激光退火設(shè)備；所述經(jīng)所述處理設(shè)備對所述刻蝕槽內(nèi)的沉積層進行加熱重熔，包括：

控制所述激光退火設(shè)備發(fā)射激光束至所述待處理晶圓的目標區(qū)域；其中，所述目標區(qū)域為所述待處理晶圓的正面區(qū)域或所述刻蝕槽的內(nèi)部區(qū)域；

在所述目標區(qū)域達到預(yù)設(shè)的目標溫度時停止發(fā)射所述激光束；其中，所述目標溫度為不低于所述沉積層熔點的溫度。

在一種可選的實施例中，所述處理設(shè)備為快速退火爐；所述經(jīng)所述處理設(shè)備對所述刻蝕槽內(nèi)的沉積層進行加熱重熔，包括：

控制所述快速退火爐的蜂巢燈管在目標功率下工作，使所述待處理晶圓的表面溫度以預(yù)設(shè)速率上升；

在所述表面溫度達到目標溫度時，控制所述蜂巢燈管停止工作；其中，所述目標溫度為不低于所述沉積層熔點的溫度。

在一種可選的實施例中，所述控制所述快速退火爐的蜂巢燈管在目標功率下工作之前，所述方法還包括：

通入保護氣體至所述快速退火爐內(nèi)，并控制所述待處理晶圓以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速進行轉(zhuǎn)動。

在一種可選的實施例中，所述預(yù)設(shè)速率為100-200℃/s；所述預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為100-220RPM。

在一種可選的實施例中，所述在所述表面溫度達到目標溫度之后，所述方法還包括：

控制所述快速退火爐在目標狀態(tài)下工作5-10s后關(guān)閉所述蜂巢燈管；其中，所述目標狀態(tài)為在所述快速退火爐保持所述表面溫度不低于所述目標溫度的工作狀態(tài)。