改善晶圆翘曲的方法、半导体器件制备方法及半导体器件技术

本公开提供一种改善晶圆翘曲的方法、半导体器件制备方法及半导体器件。该改善晶圆翘曲的方法包括：提供一翘曲的晶圆；其中，所述晶圆由于在其正面进行的离子注入或刻蚀工艺发生边缘向下的翘曲，且所述晶圆各位置处的翘曲度随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大；对所述晶圆的背面进行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消；其中，各个所述环形离子注入区的径向宽度随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大。该方法能精准消除由正面工艺带来的晶圆翘曲，避免对后续工艺造成较大影响。避免对后续工艺造成较大影响。避免对后续工艺造成较大影响。

【技术实现步骤摘要】
改善晶圆翘曲的方法、半导体器件制备方法及半导体器件


[0001]本公开涉及半导体器件
，具体涉及一种改善晶圆翘曲的方法、半导体器件制备方法及半导体器件。

技术介绍

[0002]碳化硅(SiC)材料具有带隙宽、高热导率、高击穿场强、高饱和速度等优点，非常适合制作高温大功率半导体器件。SiC基功率器件能极大的发挥其高温、高频和低损耗的特点，使得其在高压、高温、高频、大功率、强辐射等方面都有极大的应用前景。
[0003]但是在SiC基功率半导体器件制造过程中，离子注入、干法刻蚀等诸多核心工艺都会对晶圆产生很大的应力，造成很大程度的翘曲。晶圆翘曲对后续工艺会造成灾难性的影响，例如后续光刻工艺聚焦不能有效对准、曝光显影不充分等；另外，较高的晶圆翘曲度还会增大晶圆裂片、碎片的风险。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本公开提供了一种改善晶圆翘曲的方法、半导体器件制备方法及半导体器件，解决了现有技术中晶圆翘曲对后续工艺产生较大影响的技术问题。
[0005]第一方面，本公开提供一种改善晶圆翘曲的方法，包括：
[0006]提供一翘曲的晶圆；其中，所述晶圆由于在其正面进行的离子注入或刻蚀工艺发生边缘向下的翘曲，且所述晶圆各位置处的翘曲度随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大；
[0007]对所述晶圆的背面进行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消；其中，各个所述环形离子注入区的径向宽度随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大。
[0008]根据本公开的实施例，优选地，上述改善晶圆翘曲的方法中，距离所述晶圆的中心最近的所述环形离子注入区的内径大于或等于所述晶圆直径的十分之一且小于或等于所述晶圆直径的二分之一。
[0009]根据本公开的实施例，优选地，上述改善晶圆翘曲的方法中，任意相邻的两个所述环形离子注入区之间的间隔距离相等。
[0010]根据本公开的实施例，优选地，上述改善晶圆翘曲的方法中，相邻的两个所述环形离子注入区之间的间隔距离随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大。
[0011]根据本公开的实施例，优选地，上述改善晶圆翘曲的方法中，相邻的两个所述环形离子注入区之间的间隔距离大于0且小于所述晶圆直径的二分之一。
[0012]根据本公开的实施例，优选地，上述改善晶圆翘曲的方法中，所述环形离子注入区的径向宽度大于0且小于或等于所述晶圆直径的二十分之九。
[0013]根据本公开的实施例，优选地，上述改善晶圆翘曲的方法中，对所述晶圆的背面进
行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消，包括以下步骤：
[0014]在所述晶圆的背面沉积掩膜层；
[0015]对所述掩膜层进行图案化处理，以形成掩膜图案；其中，所述掩膜图案包括位于所述晶圆的中心位置的圆形第一图案，以及若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形第二图案，所述第二图案位于所述第一图案外围且与所述第一图案间隔设置；
[0016]以所述掩膜图案为离子注入掩膜，对所述晶圆的背面进行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消；
[0017]去除所述掩膜图案。
[0018]第二方面，本公开提供一种半导体器件制备方法，包括：
[0019]提供一晶圆；
[0020]对所述晶圆的正面进行离子注入或刻蚀工艺，以在所述晶圆的正面形成构成半导体器件所需的正面结构；其中，所述晶圆由于在其正面进行的离子注入或刻蚀工艺发生边缘向下的翘曲，且所述晶圆各位置处的翘曲度随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大；
[0021]对所述晶圆的背面进行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消；其中，各个所述环形离子注入区的径向宽度随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大；
[0022]返回所述对所述晶圆的正面进行离子注入或刻蚀工艺的步骤，直至完成所有需要在所述晶圆正面进行的离子注入和刻蚀工艺；
[0023]对所述晶圆的背面进行减薄处理，以去除所述环形离子注入区并保留预设厚度的所述晶圆。
[0024]根据本公开的实施例，优选地，上述半导体器件制备方法中，距离所述晶圆的中心最近的所述环形离子注入区的内径大于或等于所述晶圆直径的十分之一且小于或等于所述晶圆直径的二分之一。
[0025]根据本公开的实施例，优选地，上述半导体器件制备方法中，任意相邻的两个所述环形离子注入区之间的间隔距离相等。
[0026]根据本公开的实施例，优选地，上述半导体器件制备方法中，相邻的两个所述环形离子注入区之间的间隔距离随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大。
[0027]根据本公开的实施例，优选地，上述半导体器件制备方法中，相邻的两个所述环形离子注入区之间的间隔距离大于0且小于所述晶圆直径的二分之一。
[0028]根据本公开的实施例，优选地，上述半导体器件制备方法中，所述环形离子注入区的径向宽度大于0且小于或等于所述晶圆直径的二十分之九。
[0029]根据本公开的实施例，优选地，上述半导体器件制备方法中，对所述晶圆的背面进行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消，包括以
下步骤：
[0030]在所述晶圆的背面沉积掩膜层；
[0031]对所述掩膜层进行图案化处理，以形成掩膜图案；其中，所述掩膜图案包括位于所述晶圆的中心位置的圆形第一图案，以及若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形第二图案，所述第二图案位于所述第一图案外围且与所述第一图案间隔设置；
[0032]以所述掩膜图案为离子注入掩膜，对所述晶圆的背面进行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消；
[0033]去除所述掩膜图案。
[0034]第三方面，本公开提供一种半导体器件，采用如第二方面中任一项所述的碳化硅器件制备方法制备而成。
[0035]采用上述技术方案，至少能够达到如下技术效果：
[0036](1)背面离子注入与正面工艺产生的应力相互抵消，能精准消除由正面工艺带来的晶圆翘曲，避免对后续工艺造成较大影响；
[0037](2)该方法充分考虑了晶圆翘曲的分布情况，针对性改善晶圆翘曲的同时不会造成晶圆反向翘曲；
[0038](3)该方法简单便捷，成本低，易实现。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善晶圆翘曲的方法，其特征在于，包括：提供一翘曲的晶圆；其中，所述晶圆由于在其正面进行的离子注入或刻蚀工艺发生边缘向下的翘曲，且所述晶圆各位置处的翘曲度随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大；对所述晶圆的背面进行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消；其中，各个所述环形离子注入区的径向宽度随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大。2.根据权利要求1所述的改善晶圆翘曲的方法，其特征在于，距离所述晶圆的中心最近的所述环形离子注入区的内径大于或等于所述晶圆直径的十分之一且小于或等于所述晶圆直径的二分之一。3.根据权利要求1所述的改善晶圆翘曲的方法，其特征在于，任意相邻的两个所述环形离子注入区之间的间隔距离相等。4.根据权利要求1所述的改善晶圆翘曲的方法，其特征在于，相邻的两个所述环形离子注入区之间的间隔距离随其与所述晶圆的中心之间的距离的增大而增大。5.根据权利要求1所述的改善晶圆翘曲的方法，其特征在于，相邻的两个所述环形离子注入区之间的间隔距离大于0且小于所述晶圆直径的二分之一。6.根据权利要求1所述的改善晶圆翘曲的方法，其特征在于，所述环形离子注入区的径向宽度大于0且小于或等于所述晶圆直径的二十分之九。7.根据权利要求1所述的改善晶圆翘曲的方法，其特征在于，对所述晶圆的背面进行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消，包括以下步骤：在所述晶圆的背面沉积掩膜层；对所述掩膜层进行图案化处理，以形成掩膜图案；其中，所述掩膜图案包括位于所述晶圆的中心位置的圆形第一图案，以及若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形第二图案，所述第二图案位于所述第一图案外围且与所述第一图案间隔设置；以所述掩膜图案为离子注入掩膜，对所述晶圆的背面进行离子注入，以在所述晶圆的背面形成若干以所述晶圆的中心为中心且间隔设置的环形离子注入区，从而使背面离子注入与正面离子注入或刻蚀工艺产生的应力相互抵消；去除所述掩膜图案。8.一种半导体器件制备方法，其特征在于，包括：提供一晶圆；对所述晶圆的正面进行离子注入或刻蚀工艺，以在所述晶圆的正面形成构成半导体器件所需的正面结构；其中，所述晶圆由于在其正面进行的离子注入或...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘启军，郑昌伟，丁杰钦，卢吴越，黄爱权，赵艳黎，李诚瞻，罗海辉，
申请(专利权)人：株洲中车时代半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：