改善晶圓表面翹曲的方法
【專利摘要】本發明公開了一種改善晶圓表面翹曲的方法，包括：1）在晶圓中的硅基板上，形成制程所需的第一溝槽；2）在硅基板表面涂覆一層光刻膠，并對切割道處進行曝光，去除切割道處光刻膠；3）通過刻蝕，將切割道處刻一個第二溝槽，并去除光刻膠；4）在硅基板表面進行溝槽填充物沉積；5）對溝槽填充物進行干法回刻，至此將第一溝槽填充滿。本發明對晶圓表面的應力進行釋放，實現改善晶圓表面的翹曲度。
【專利說明】改善晶圓表面翹曲的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種半導體領域中的改善表面翹曲的方法，特別是涉及一種改善晶圓表面翹曲的方法。
【背景技術】
[0002]目前在很多項目中有大尺寸的溝槽出現，隨著這些溝槽的出現，后續填充的時候由于要填充的材料厚度比較大，這樣帶來的問題是晶片會出現很大的翹曲度問題，由于該問題的存在，導致后續光刻機臺對準會有對不準的問題，刻蝕機臺傳送以及下電極吸附都會出現問題，導致該制程無法繼續下去。
[0003]因此，需要研發一種新方法，以改善晶圓表面翹曲的問題。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種改善晶圓表面翹曲的方法。該方法通過晶圓表面應力釋放的方式，改善了晶圓表面的翹曲度。
[0005]為解決上述技術問題，本發明的改善晶圓表面翹曲的方法，包括步驟:
[0006]I)在晶圓中的硅基板上，形成制程所需的第一溝槽(大尺寸溝槽)；
[0007]2)在硅基板表面涂覆一層光刻膠，并對切割道處進行曝光，去除切割道處光刻膠；
[0008]3)通過刻蝕，將切割道處刻一個第二溝槽(深溝槽),并去除光刻膠；
[0009]4)在硅基板表面進行溝槽填充物沉積；
[0010]5)對溝槽填充物進行干法回刻，至此將第一溝槽填充滿。
[0011]所述步驟I)中，第一溝槽的關鍵尺寸取決于制程的需求，如第一溝槽的寬度可為
0.1?10微米，深度范圍為0.3?50微米。
[0012]所述步驟2)中，光刻膠的厚度為0.5?4微米；切割道處的寬度要求大于第一溝槽的寬度，如可以為I?100微米；去除切割道處光刻膠的方法為采用光刻膠灰化機臺將光刻月父去除。
[0013]所述步驟3)中，刻蝕的方法包括:干法刻蝕(如硅等離子刻蝕)或者濕法刻蝕的方法；第二溝槽的深度要求大于第一溝槽的深度，如可以為0.5?200微米；去除光刻膠的方法為采用光刻膠灰化機臺將光刻膠去除。
[0014]所述改善晶圓表面翹曲的方法中，還能采用填充回刻的多次循環(2次以上)的方式進行第一溝槽的填充，即該步驟包括如下:
[0015]I)在晶圓中的硅基板上，形成制程所需的第一溝槽(大尺寸溝槽)；
[0016]2)在硅基板表面涂覆一層光刻膠，并對切割道處進行曝光，去除切割道處光刻膠；
[0017]3)通過刻蝕，將切割道處刻一個第二溝槽(深溝槽)，并去除光刻膠；
[0018]4)在硅基板表面進行溝槽填充物沉積；[0019]5)對溝槽填充物進行干法回刻；
[0020]重復步驟4)和5)【即再進行在硅基板表面進行溝槽填充物沉積和對溝槽填充物進行干法回刻】，通過填充回刻的多次循環，至此將第一溝槽填充滿。
[0021]本發明通過在晶圓的切割道處形成一個深度和寬度均大于器件的第一溝槽的第二溝槽，使晶圓上的每個芯片均形成一個獨立的小島，從而使應力僅出現在每個獨立的芯片內，從而對晶圓表面的應力進行釋放，實現改善晶圓表面的翹曲度，而且本發明的改善晶圓表面翹曲的方法適用于所有半導體制造過程中存在翹曲問題的各種制程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明:
[0023]圖1是形成器件大尺寸溝槽的示意圖；
[0024]圖2是切割道處曝光并去除切割道處光刻膠后的形貌示意圖；
[0025]圖3是進行切割道硅刻蝕后的形貌示意圖；
[0026]圖4是光刻膠灰化去膠后的形貌示意圖；
[0027]圖5是溝槽填充后的示意圖。
[0028]圖中附圖標記說明如下: [0029]I為娃基板,2為第一溝槽,3為光刻膠,4為第二溝槽,5為填充了部分的第二溝槽，6為填充滿的第一溝槽。
【具體實施方式】
[0030]本發明的改善晶圓表面翹曲的方法，具體步驟如下:
[0031]I)在晶圓中的硅基板I上，形成制程所需的第一溝槽2 (大尺寸溝槽)，如圖1所示；
[0032]其中，第一溝槽2的關鍵尺寸取決于制程的需求，如第一溝槽2的寬度可為0.1~10微米，深度范圍為0.3~50微米。
[0033]2)在硅基板I表面涂覆一層光刻膠3，并對切割道處進行曝光，并使用光刻膠灰化機臺去除切割道處光刻膠3 (如圖2所示)；
[0034]光刻膠3的厚度為0.5~4微米；切割道處的寬度(關鍵尺寸)要求大于第一溝槽2的寬度，如可以為I~100微米。
[0035]3)通過硅等離子刻蝕或者濕法刻蝕，將切割道處刻一個第二溝槽4 (深溝槽)(如圖3所示)，并采用光刻膠灰化機臺將光刻膠3去除(如圖4所示)；
[0036]其中，第二溝槽4的深度要求大于第一溝槽2的深度，如可以為0.5~200微米。
[0037]4)采用高溫氧化的方式或者化學氣相沉積的方法，在硅基板I表面進行溝槽填充物氧化膜或者其他的任意工藝需求的膜質沉積。
[0038]5)對溝槽填充物進行干法回刻，至此將第一溝槽2填充滿，即形成填充滿的第一溝槽6 (如圖5所示)。
[0039]另外，本發明的改善晶圓表面翹曲的方法中，還可通過重復步驟4)和5)，進行填充回刻的多次循環，直到第一溝槽6填充滿。
[0040]按照上述步驟進行，能通過晶圓表面的應力釋放，改善晶圓表面的翹曲度。
【權利要求】
1.一種改善晶圓表面翹曲的方法，其特征在于，包括步驟: 1)在晶圓中的硅基板上，形成制程所需的第一溝槽； 2)在硅基板表面涂覆一層光刻膠，并對切割道處進行曝光，去除切割道處光刻膠； 3)通過刻蝕，將切割道處刻一個第二溝槽，并去除光刻膠； 4)在硅基板表面進行溝槽填充物沉積； 5)對溝槽填充物進行干法回刻，至此將第一溝槽填充滿。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟I)中，第一溝槽的寬度為0.1?10微米，深度范圍為0.3?50微米。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟2)中，光刻膠的厚度為0.5?4微米；切割道處的寬度大于第一溝槽的寬度；去除切割道處光刻膠的方法為采用光刻膠灰化機臺將光刻膠去除。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于:所述切割道處的寬度為I?100微米。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述步驟3)中，刻蝕的方法包括:干法刻蝕或者濕法刻蝕的方法；第二溝槽的深度大于第一溝槽的深度； 去除光刻膠的方法為采用光刻膠灰化機臺將光刻膠去除。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于:所述干法刻蝕為硅等離子刻蝕； 第二溝槽的深度為0.5?200微米。
7.—種如權利要求1所述的改善晶圓表面翹曲的方法，其特征在于，包括步驟: 1)在晶圓中的硅基板上，形成制程所需的第一溝槽； 2)在硅基板表面涂覆一層光刻膠，并對切割道處進行曝光，去除切割道處光刻膠； 3)通過刻蝕，將切割道處刻一個第二溝槽，并去除光刻膠； 4)在硅基板表面進行溝槽填充物沉積； 5)對溝槽填充物進行干法回刻； 重復步驟4)和5)，通過填充回刻的多次循環，至此將第一溝槽填充滿。
【文檔編號】H01L21/02GK103854972SQ201210521255
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月6日 優先權日:2012年12月6日
【發明者】郁新舉 申請人:上海華虹宏力半導體制造有限公司