通过向晶片的背面植入而进行的局域化应力调制制造技术

本文中的实施例涉及通过对衬底的第一侧的植入来减少沿着衬底的第二侧的面内畸变而进行的局域化应力调制

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过向晶片的背面植入而进行的局域化应力调制
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请主张在
2021
年4月
26
日提出申请的申请号为
63/179,944
的美国临时专利申请及在
2021
年8月6日提出申请的申请号为
17/396,101
的非美国临时专利申请的优先权，所述申请的全部内容并入本申请供参考
。


[0003]本公开涉及衬底中的应力控制，且更具体来说，涉及通过向衬底背面植入以减少面内畸变而进行的局域化应力调制
(localized stress modulation)。

技术介绍

[0004]可通过沉积工艺
、
刻蚀
、
离子植入
、
退火及其它工艺的结合而在例如硅晶片等衬底上制作例如集成电路
、
存储器器件及逻辑器件等器件
。
一般来说，对晶片的平整度及厚度均匀性设立特定要求
。
然而，在制作期间实行的各种工艺步骤可能会改变沉积在晶片上的薄膜中的应力且导致弹性变形，所述弹性变形会引起显著的畸变，包括面内畸变
(in
‑
plane distortion
，
IPD)
和
/
或全局畸变
。
此种畸变可能导致下游工艺中的误差
。
举例来说，畸变可能导致光刻图案化等中的重叠误差
(overlay error)。
[0005]针对这些及其他考虑，提供本实施例
。

技术实现思路

[0006]提供本
技术实现思路
是为了以简化形式介绍一系列所选概念，所述一系列所选概念在下文中在具体实施方式中进一步加以阐述
。
本
技术实现思路
并非旨在识别所主张主题的关键特征或实质特征，本
技术实现思路
也不旨在帮助确定所主张主题的范围
。
[0007]在一个实施例中，一种方法可包括：提供衬底，所述衬底包括与第二主侧相对的第一主侧，其中在所述第一主侧上设置有多个特征；以及对所述第一主侧实行计量扫描，以确定由于所述多个特征的形成而引起的所述衬底的畸变量
。
所述方法可还包括沿着所述衬底的所述第二主侧沉积应力补偿膜，其中所述应力补偿膜的应力及厚度是基于所述衬底的所述畸变量来确定；以及在离子植入过程中将离子引导到所述应力补偿膜
。
[0008]在另一实施例中，一种方法可包括：提供包括与第二主侧相对的第一主侧的衬底，其中在所述第一主侧上设置有多个特征；以及对所述第一主侧实行计量扫描，以确定由于所述多个特征的形成而引起的所述衬底的畸变量
。
所述方法可还包括沿着所述衬底的所述第二主侧沉积应力补偿膜，其中所述应力补偿膜的应力及厚度是基于所述衬底的所述畸变量来确定，且其中所述应力补偿膜的所述应力或所述厚度在沿着所述第二主侧的两个不同位置之间变化
。
所述方法可还包括在所述离子植入过程中将离子引导到所述应力补偿膜
。
[0009]在另一实施例中，一种用于衬底应力控制的装置可包括：束扫描器，能够操作以针对衬底对离子束进行扫描；以及控制器，耦合到所述束扫描器，其中所述控制器可包括：处理器；以及存储器单元，耦合到所述处理器，包括扫描例程，所述扫描例程在所述处理器上
操作，以对所述衬底的第一主侧实行计量扫描，从而确定由于多个特征沿着所述衬底的形成而引起的所述衬底的畸变量
。
所述控制器可还能够操作以：使应力补偿膜沿着所述衬底的第二主侧沉积，其中所述应力补偿膜的应力及厚度是基于所述衬底的所述畸变量来确定；以及将所述离子束引导到所述应力补偿膜
。
附图说明
[0010]附图示出本公开的示例性方式，包括其原理的实际应用，如下所示：
[0011]图
1A
示出根据本公开实施例的晶片的俯视图
。
[0012]图
1B
示出根据本公开实施例的晶片的仰视图
。
[0013]图
1C
示出根据本公开实施例的晶片的侧视剖视图
。
[0014]图
2A
‑
2C
展示出根据本公开实施例的各种补偿图案形貌
。
[0015]图3示出根据本公开实施例的工艺流程
。
[0016]图
4A
展示出根据本公开实施例的衬底的相对的侧上的原始及经修改的应力图
。
[0017]图
4B
展示出根据本公开实施例的在衬底的背侧上形成附加膜的方式
。
[0018]图
5A
‑
5B
示出与本公开各种实施例一致的离子植入机的不同表示图
。
[0019]图6展示出根据本公开实施例的面内畸变修正
。
[0020]图
7A
‑
7B
展示出根据本公开实施例的衬底的前视图及后视图，包括对衬底的背侧实行的多个重叠植入
。
[0021]附图未必是按比例绘制
。
附图仅为代表图，而非旨在描绘本公开的具体参数
。
附图旨在示出本公开的示例性实施例，且因此不被视为在范围上具有限制性
。
在附图中，相同的编号表示相同的元件
。
[0022]此外，为使例示清晰起见，一些图中的某些元件可被省略或不按比例示出
。
为使例示清晰起见，剖视图可呈“切片
(slices)”或“近视
(near
‑
sighted)”剖视图的形式，且省略在“真实
(true)”剖视图中以其他方式可见的某些背景线
。
此外，为清晰起见，可在某些附图中省略一些参考编号
。
具体实施方式
[0023]现在将参照其中示出一些实施例的附图在下文中更充分地阐述本专利技术实施例
。
本公开的主题可实施为许多不同形式而不应被视为仅限于本文所述实施例
。
而是，提供这些实施例是为了使本公开内容将透彻及完整，且将向所属领域中的技术人员充分传达所述主题的范围
。
在所述附图中，相同的编号自始至终指代相同的元件
。
[0024]本文中所述的实施例涉及用于改善衬底
(
例如其中形成有图案化结构的半导体晶片
)
中的应力控制的技术及装置
。
可在器件制作期间采用本实施例，以减小在晶片处理
(
例如器件制作
)
期间形成
(develop)
的应力
。
[0025]更具体来说，本实施例可采用在离子植入机中产生的离子束，例如但不限于经扫描的点束
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种方法，包括：提供衬底，所述衬底包括与第二主侧相对的第一主侧，其中在所述第一主侧上设置有多个特征；对所述第一主侧实行计量扫描，以确定由于所述多个特征的形成而引起的所述衬底的畸变量；沿着所述衬底的所述第二主侧沉积应力补偿膜，其中所述应力补偿膜的应力及厚度是基于所述衬底的所述畸变量来确定；以及在离子植入过程中将离子引导到所述应力补偿膜
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中所述计量扫描产生所述衬底的所述第一主侧的形貌图，且其中所述形貌图由多个坐标及与所述多个坐标中的每一者相关的应力信息进行表征
。3.
根据权利要求2所述的方法，还包括基于所述应力信息对被引导到所述应力补偿膜的所述离子的剂量及能量进行修改
。4.
根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底的所述畸变量是基于第一阶弓形修正信息来计算
。5.
根据权利要求1所述的方法，还包括在所述应力补偿膜之上形成第二应力补偿膜
。6.
根据权利要求1所述的方法，其中所述植入过程包括沿着第一方向及第二方向跨越所述应力补偿膜对点束或带状束进行扫描
。7.
根据权利要求1所述的方法，还包括对所述第一主侧实行第二计量扫描，以确定所述衬底的所述畸变量的改变
。8.
一种方法，包括：提供包括与第二主侧相对的第一主侧的衬底，其中在所述第一主侧上设置有多个特征；对所述第一主侧实行计量扫描，以确定由于所述多个特征的形成而引起的所述衬底的畸变量；沿着所述衬底的所述第二主侧沉积应力补偿膜，其中所述应力补偿膜的应力及厚度是基于所述衬底的所述畸变量来确定，且其中所述应力补偿膜的所述应力或所述厚度在沿着所述第二主侧的两个不同位置之间变化；以及在离子植入过程中将离子引导到所述应力补偿膜
。9.
根据权利要求8所述的方法，其中所述计量扫描产生所述衬底的所述第一主侧的形貌图，且其中所述形貌图由多个坐标及与所述多个坐标中的每一者相关的应力信息进行表征
。10.
根据权利要求9所述的方法，还包括基于所述应力信息对被引导到所述应力补偿膜的所述离子的剂量及能量进行修改
。11.
根据权利要求8所述的方法，其中所述衬底的所述畸变量...

【专利技术属性】
技术研发人员：索尼，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：