超级结晶体管的对准结构及制造方法技术

本发明专利技术提供一种超级结晶体管的对准结构及制造方法，包括具有相对的正面和背面的衬底；所述衬底上设有超级结单元和若干对准标记，其中，各所述对准标记设于所述衬底的背面，所述超级结单元以所述对准标记为基准设于所述衬底的正面。本发明专利技术通过将对准标记和超级结单元分设在衬底的背面和正面，避免了外延生长对对准标记的影响，提高了对准精度。提高了对准精度。提高了对准精度。

【技术实现步骤摘要】
超级结晶体管的对准结构及制造方法


[0001]本专利技术涉及集成电路制造领域，更具体地，涉及一种超级结晶体管的对准结构及制造方法。

技术介绍

[0002]超级结晶体管的制造方法有两种，一种通过在各外延层形成电场平衡的N柱与P柱，多层外延叠加至一定厚度，实现一个高耐压、低阻抗的器件结构。另一种是一次性生长器件耐压需要的N型外延层并刻蚀形成深槽，然后在深槽内填满P型多晶硅，形成与N型外延层电场平衡的P柱，由于器件的耐压值不仅受外延层和P柱的浓度的影响，还与深槽的大小和形貌有很大关系，因此，第二种制造方法对于设备能力和工艺的一致性要求更高，硅片中心和边缘区域的深槽的轻微尺寸变化会使耐压值出现50V以上的波动，因此，业界大多使用第一种方法，即多层外延的方法制造超级结晶体管，即多层外延超级结晶体管。
[0003]目前耐压600V至800V的多层外延超级结晶体管一般生长7次以上外延层，平均每层厚度50um左右。以N管为例，每次生长N型外延生长完后，需要光刻出P柱区，然后P注入并推进，使每层的P柱不仅扩展穿透该层N
‑
EPI，还必须与N
‑
EPI中的P柱区上下对齐贯通，纵向投影重叠。
[0004]现有技术以ASML光刻机为例，光刻P柱区的对准是通过在硅片正面的对准标记(alignment mark)实现的。硅片从硅晶锭(Ingot)切下并研磨(polish)成一定厚度的衬底时，由于切割角度不可避免的相对于晶格存在微小至零点几度的偏差，因此，在后续的外延生长过程中，硅元素沿着对准标记的偏差方向堆积生长，从而导致外延层发生畸变，即对准标记的纵向投影发生偏移，进而使得以偏移的对准标记进行P柱对准所形成的P柱也会偏移。此外，对准标记会出现晶格缺陷，在生长一定厚度的外延层后，还会发生对准标记消失、形变或裂变，从而严重影响后续的对准工艺，使得产品性能出现的不可逆恶性后果。因此，现有技术将外延层分多次生长，具体地，以7次生长，每次50um的EPI(外延层)生长为例，一般的处理方法为每两次EPI后需要进行一次alignment mark的refresh，具体地，去除alignment mark上生长的EPI，即硅片外延后依次进行清洗、光刻胶涂布、显影alignment mark区域、刻蚀并去胶、清洗等工序，以减少alignment mark的位置偏移和形变，提高后续P柱光刻对准的精度。因此，现有技术的中针对形成多层外延所需的光刻次数不是7次，而是(7+3)次，光刻次数增加近50％。对于精度要求高的产品，更是每次EPI后都需要refresh alignment mark，共计13次光刻。同时，在EPI生产的过程中，为了减少alignment mark的偏移和形变，需要通过使用减压等方法降低EPI生长速度，这更是极大牺牲设备性能，浪费产能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种深孔和深沟槽的清洗方法及超级结晶体管的对准结构。
[0006]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种超级结晶体管的对准结构，其特征在于，包括：衬底，具有相对的正面和背面；所述衬底上设有超级结单元和若干对准标记，其中，各所述对准标记设于所述衬底的背面，所述超级结单元以所述对准标记为基准设于所述衬底的正面。
[0007]优选地，所述对准标记包括若干平行设置且间隔排列的沟槽，所述沟槽自所述衬底的背面延伸至所述衬底内。
[0008]优选地，所述衬底的背面自下而上依次设有覆盖所述背面的低温氧化物层及多晶硅层，所述低温氧化物层及所述多晶硅层还延伸覆盖所述沟槽的侧壁和底面。
[0009]优选地，所述衬底的背面自下而上依次设有覆盖所述背面的低温氧化物层及多晶硅层，所述沟槽还贯穿所述低温氧化物层及多晶硅层。
[0010]优选地，所述沟槽内填充介质层。
[0011]优选地，所述沟槽的底面与所述衬底的背面之间的垂直距离为0.5μm至2μm。
[0012]优选地，所述对准标记的数量为大于或等于2的整数。
[0013]本专利技术第二方面提供一种超级结晶体管的对准结构的制造方法，其特征在于，包括：
[0014]S01：提供衬底，所述衬底具有相对的正面和背面；
[0015]S02：在所述衬底的背面形成若干对准标记；
[0016]S03：以所述对准标记为基准，在所述衬底的正面形成超级结单元。
[0017]优选地，步骤S03之后，对所述衬底执行背封工艺，在所述衬底的背面依次形成覆盖所述衬底背面及对准标记的低温氧化物层及多晶硅层。
[0018]优选地，步骤S02之前，对所述衬底执行背封工艺，在所述衬底的背面依次形成覆盖所述衬底背面的低温氧化物层及多晶硅层。
[0019]从上述技术方案可以看出，本专利技术将对准标记和超级结单元分设在衬底的背面和正面，通过业界成熟的技术为光刻机添加红外辅助光源，即可实现从正面穿透衬底向背面的对准标记进行对准，避免了外延生长对对准标记的影响，提高了对准精度。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1示出了一种根据本专利技术实施例的一种超级结晶体管的对准结构的制造方法的步骤流程图
具体实施方式
[0022]为使本专利技术的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本专利技术的内容做进一步说明。当然本专利技术并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。
[0023]需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本专利技术的实施方式时，为了清楚
地表示本专利技术的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本专利技术的限定来加以理解。
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面进一步结合实施例进行说明。图1示出了一种根据本专利技术实施例的一种超级结晶体管的对准结构的制造方法的步骤流程图，如图1所示，本专利技术的制造方法共包括3个步骤：
[0025]S01：提供衬底，所述衬底具有相对的正面和背面。
[0026]本实施例中所述衬底为半导体基底，所述半导体基底的材料可以为硅(Si)、锗(Ge)或硅锗(GeSi)、碳化硅(SiC)；也可以是绝缘体上硅(SOI)，绝缘体上锗(GOI)；或者还可以为其它的材料，例如砷化镓等
Ⅲ‑Ⅴ
族化合物。
[0027]S02：在所述衬底的背面形成若干对准标记。
[0028]所述对准标记的数量为大于或等于2的整数，所述对准标记为后续进行光刻工艺时，用于衬底与衬底载物台，以及衬底与光刻掩模板对准时所采用的对准标记。后续在所述衬底的正面形成超级结单元的过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级结晶体管的对准结构，其特征在于，包括：衬底，具有相对的正面和背面；所述衬底上设有超级结单元和若干对准标记，其中，各所述对准标记设于所述衬底的背面，所述超级结单元以所述对准标记为基准设于所述衬底的正面。2.如权利要求1所述的超级结晶体管的对准结构，其特征在于，所述对准标记包括若干平行设置且间隔排列的沟槽，所述沟槽自所述衬底的背面延伸至所述衬底内。3.如权利要求2所述的超级结晶体管的对准结构，其特征在于，所述衬底的背面自下而上依次设有覆盖所述背面的低温氧化物层及多晶硅层，所述低温氧化物层及所述多晶硅层还延伸覆盖所述沟槽的侧壁和底面。4.如权利要求2所述的超级结晶体管的对准结构，其特征在于，所述衬底的背面自下而上依次设有覆盖所述背面的低温氧化物层及多晶硅层，所述沟槽还贯穿所述低温氧化物层及多晶硅层。5.如权利要求2或3所述的超级结晶体管的对准结构，其特征在于，所述沟槽内填充介质层。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼颖颖，李铁生，
申请(专利权)人：西安龙威半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：