改善晶圆翘曲的方法技术

本发明专利技术提供一种改善晶圆翘曲的方法，所述方法包括：提供一晶圆；于所述晶圆的正面形成保护层，于所述晶圆的背面形成应力层；通过刻蚀工艺刻蚀所述保护层及所述晶圆以形成隔离沟槽，并于所述隔离沟槽内及所述保护层未被刻蚀区域的表面形成填充氧化层；采用第一炉管工艺于所述应力层表面形成背封氧化层，同时于所述填充氧化层表面形成中间氧化层；去除所述中间氧化层、所述隔离沟槽之外的所述填充氧化层及所述保护层以形成浅沟槽隔离结构；去除所述应力层表面的所述背封氧化层。通过本发明专利技术实现了套用标准有源区工艺流程的同时不引入背面工艺，保留有源区工艺所形成的背面应力层来改善晶圆翘曲。善晶圆翘曲。善晶圆翘曲。

【技术实现步骤摘要】
改善晶圆翘曲的方法


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种改善晶圆翘曲的方法。

技术介绍

[0002]在利用半导体工艺形成集成电路(IC)产品过程中，由于版图和器件分布的原因，大面积规则重复的图像导致特定方向存在较大应力，以及在后道金属层的拉应力影响下，会造成晶圆具有碗状的翘曲(如图1所示)。而翘曲的存在不仅会影响到真空吸附装置(装置无法抓取晶圆或抓取晶圆过程中出现刮伤)，而且还会影响到制程，使得制程过程出现各种异常(黄光制程对焦不准、蚀刻制程均匀性差，水槽制程出现叠片等)。
[0003]现有技术中，通过在晶圆背面生长不同应力的膜层来改善晶圆翘曲。然而，在晶圆背面额外生长膜层时引入了专门的背面沉积设备，使得生产成本大大提高。并且背面沉积设备在晶圆背面形成新的膜层结构时会对当前工艺及后续工艺流程均产生一系列影响，比如造成器件结构表面产生划痕。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种改善晶圆翘曲的方法，用于解决以现有的方法无法在形成有源区的工艺流程中于晶圆的背面制备应力层以改善晶圆翘曲的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种改善晶圆翘曲的方法，所述方法包括：
[0006]提供一晶圆，所述晶圆包括用于形成半导体结构的正面和相对于所述正面的背面；
[0007]于所述晶圆的正面形成保护层，于所述晶圆的背面形成应力层；
[0008]通过刻蚀工艺刻蚀所述保护层及所述晶圆以形成隔离沟槽，并于所述隔离沟槽内及所述保护层未被刻蚀区域的表面形成填充氧化层；
[0009]采用第一炉管工艺于所述应力层表面形成背封氧化层，同时于所述填充氧化层表面形成中间氧化层；
[0010]去除所述中间氧化层、所述隔离沟槽之外的所述填充氧化层及所述保护层以形成浅沟槽隔离结构；
[0011]去除所述应力层表面的所述背封氧化层。
[0012]可选地，所述背封氧化层的厚度包括
[0013]可选地，所述应力层包括背面氧化层及背面氮化层，且所述背面氧化层形成于所述晶圆与所述背面氮化层之间。
[0014]可选地，所述保护层包括正面氧化层和正面氮化层，且所述正面氧化层形成于所述正面氮化层与所述晶圆之间。
[0015]可选地，所述背面氧化层及所述正面氧化层的材质包括氧化硅；所述背面氮化层
及所述正面氮化层的材质包括氮化硅。
[0016]可选地，采用湿氧工艺形成所述正面氧化层及所述背面氧化层，采用第二炉管工艺形成所述正面氮化层及所述背面氮化层。
[0017]可选地，去除所述中间氧化层、所述隔离沟槽之外的所述填充氧化层及所述保护层以形成所述浅沟槽隔离结构的方法包括：
[0018]采用化学机械研磨工艺去除所述中间氧化层及所述隔离沟槽之外的所述填充氧化层；
[0019]采用第一湿法刻蚀工艺进行刻蚀以去除所述正面氮化层；
[0020]采用第二湿法刻蚀工艺进行刻蚀以去除所述正面氧化层。
[0021]可选地，在采用所述第一湿法刻蚀工艺进行刻蚀以去除所述正面氮化层之前，所述方法还包括采用第三湿法刻蚀工艺刻蚀所述隔离沟槽内预设深度的所述填充氧化层的步骤。
[0022]可选地，所述第一湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀液包括磷酸。
[0023]可选地，若所述背封氧化层与所述填充氧化物的材质相同，采用所述第三湿法刻蚀工艺刻蚀所述填充氧化层时确保所述背封氧化层具有预留厚度的余量。
[0024]可选地，通过第二湿法刻蚀工艺同步去除剩余的所述背封氧化层。
[0025]如上所述，本专利技术的一种改善晶圆翘曲的方法，通过在形成有源区AA工艺流程中增加一道背封工艺，以于晶圆背面的应力层表面形成背封氧化层，使得晶圆背面的应力层得以保留，从而有效改善晶圆因版图设计及金属层沉积导致的碗状翘曲问题。而且，所述背封氧化层在形成有源区的工艺流程中被去除，从而减少了工艺变动，最大限度的减少对后续工艺流程的影响。
[0026]元件标号说明
[0027]10、100
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晶圆
[0028]20、400
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隔离沟槽
[0029]31、210
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正面氧化层
[0030]32、220
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正面氮化层
[0031]41、310
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背面氧化层
[0032]42、320
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背面氮化层
[0033]50、500
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填充氧化层
[0034]200
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保护层
[0035]300
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应力层
[0036]610
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背封氧化层
[0037]620
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中间氧化层
附图说明
[0038]图1显示为一种晶圆翘曲状态示意图。
[0039]图2～图6显示为现有的制备半导体结构的过程的剖面结构示意图。
[0040]图7显示为本专利技术的改善晶圆翘曲的方法流程图。
[0041]图8～图13显示为本专利技术所提供的方法中所涉及的半导体结构的制备过程的剖面
结构示意图。
[0042]图14显示为采用所述第三湿法刻蚀工艺刻蚀所述填充氧化层时具有预留厚度余量的所述背封氧化层的扫描电镜图。
[0043]图15显示为利用本专利技术提供的方法制备得到的背面氮化层的扫描电镜图。
[0044]图16显示为利用2种半导体结构制备同一种IC产品时晶圆翘曲度在各个工艺节点的对比图，其中，一种半导体结构具有应力层，另一种半导体结构不具有应力层。
具体实施方式
[0045]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0046]请参阅图1至图16。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，虽图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
[0047]图2至图6提供了一种半导体结构的制备方法所对应的结构示意图。
[0048]如图2所示，提供一具有隔本文档来自技高网...

【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，所述方法包括：提供一晶圆，所述晶圆包括用于形成半导体结构的正面和相对于所述正面的背面；于所述晶圆的正面形成保护层，于所述晶圆的背面形成应力层；通过刻蚀工艺刻蚀所述保护层及所述晶圆以形成隔离沟槽，并于所述隔离沟槽内及所述保护层未被刻蚀区域的表面形成填充氧化层；采用第一炉管工艺于所述应力层表面形成背封氧化层，同时于所述填充氧化层表面形成中间氧化层；去除所述中间氧化层、所述隔离沟槽之外的所述填充氧化层及所述保护层以形成浅沟槽隔离结构；去除所述应力层表面的所述背封氧化层。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，所述背封氧化层的厚度包括3.根据权利要求1或2所述的改善晶圆翘曲的方法，其特征在于，所述应力层包括背面氧化层及背面氮化层，且所述背面氧化层形成于所述晶圆与所述背面氮化层之间。4.根据权利要求3所述的改善晶圆翘曲的方法，其特征在于，所述保护层包括正面氧化层和正面氮化层，且所述正面氧化层形成于所述正面氮化层与所述晶圆之间。5.根据权利要求4所述的改善晶圆翘曲的方法，其特征在于，所述背面氧化层及所述正面氧化层的材质包括氧化硅；所述背面氮化层及所述正面氮化层的材质包括氮化硅。6.根据权利要求4所述的改善...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹楼飞，张磊，王晓日，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：