[发明专利]具有低翘曲度的半导体晶片的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有低翘曲度的半导体晶片的制作方法。

背景技术

半导体晶片在制造过程中以及随后在半导体晶片上制作线路、电子元件 时均会发生形变的状况。形变会影响半导体晶片的品质，例如在光刻蚀过程 中，若半导体晶片发生形变，其光照表面不平整，在此情况下，在半导体晶 片的所有区域内的掩膜结构不能形成清晰的图像。另外，还会使转移至半导 体晶片上的掩膜结构发生侧向移动，导致相邻元件的重叠，无法发挥其功能。

一般，可用“翘曲度”来描述半导体晶片的整体形状。翘曲度是指相对 半导体晶片中间表面的最佳参考面，半导体晶片中间表面中任意二点的最大 偏差。翘曲度越小，说明半导体晶片越平整；翘曲度越大，说明半导体晶片 变形程度越严重。

由于生产工艺原因使得晶圆提供商提供的半导体承载晶片不可避免地存 在有一定的翘曲度，一般来讲，8inch半导体承载晶片的翘曲度在0--30um， 相应地，12inch半导体承载晶片的尺寸为8inch半导体承载晶片的两倍多，其 翘曲度在0--67um。

除了上述半导体承载晶片固有的翘曲度之外，在半导体承载晶片上制作 线路、电子元件过程中同样会产生形变增加其翘曲度。例如：半导体晶片的 层结构中的金属间介电层或金属互连层因自身材料特性会导致层结构自身或 层间结构的应力增加，或者半导体薄膜由于外部环境下温湿度的变化也会导 致应力的变化，这样就使得半导体晶片的翘曲度增加，增加半导体晶片产生 折裂的几率，降低产品的性能及良率。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种具有低翘曲度的半导体晶片的制作方法，如 何防止半导体晶片的翘曲度增加而影响产品良率的问题。

本发明提供一种具有低翘曲度的半导体晶片的制作方法，所述半导体晶 片上制作有半导体器件，在制作半导体器件的金属间介电层和金属互连层的 工艺中包括至少一次回火处理步骤。

可选地，当半导体器件具有多层结构时，所述回火处理步骤是在所述多 层结构中后段的若干层制作金属间介电层和金属互连层的工艺中进行。

可选地，所述回火处理步骤包括对形成的金属互连层及金属间介电层分 别进行回火处理。

可选地，所述回火处理中所需的回火温度为300℃--600℃，回火温度的持 续时间为20分钟--90分钟。

可选地，进一步包括在半导体晶片上制作半导体器件之前提供具有低翘 曲度的半导体承载晶片。

可选地，所述半导体承载晶片的翘曲度在晶片尺寸为8英寸时小于等于10 微米。

可选地，在制作金属间介电层的富氧二氧化硅淀积工艺和氟掺杂的氧化 硅玻璃层淀积工艺之间进一步包括对等待时间进行管控的步骤。

可选地，所述对等待时间进行管控的步骤包括：针对等待时间设定一个 规定时限，并在半导体晶片上标示出所述规定时限；当完成富氧二氧化硅淀 积工艺后开始计时；当计时的结果为超出所述规定时限但仍未进行氟掺杂的 氧化硅玻璃层淀积工艺时，产生提示信息，并提高所述半导体晶片的优先级。

可选地，当开始进行氟掺杂的氧化硅玻璃层淀积工艺时则停止计时。

可选地，所述针对等待时间的规定时限为小于等于10小时。

与现有技术相比，上述技术方案提供了在制作金属间介电层和金属互连 层的工艺中包括至少一次回火处理步骤，通过回火处理，提高金属间介电层 和金属互连层的原子活动能力，增加其延展性，相应降低应力，使得半导体 晶片获得低翘曲度的效果。

另外，通过上述技术方案，由于在半导体晶片上制作半导体器件之前就 预先提供了具有低翘曲度的半导体承载晶片，确保了在半导体承载晶片上制 作半导体器件后的低翘曲度。

再有，通过上述技术方案，由于在制作金属间介电层的富氧二氧化硅淀 积工艺和氟掺杂的氧化硅玻璃层淀积工艺之间进一步包括对等待时间进行管 控，避免了温湿度的变化对半导体薄膜的翘曲度的影响。

附图说明

图1为本发明实施方式中制作半导体晶片中回火处理步骤的流程示意图；

图2至图4为按照图1所示流程形成制作半导体晶片的示意图；

图5是本发明实施方式中金属互连层和金属间介电层经回火处理后的变 化示意图；

图6是本发明实施方式中回火处理中温度的变化曲线图；

图7是本发明实施方式中对等待时间进行管控的流程示意图。

具体实施方式