[发明专利]改善晶圆表面翘曲的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体领域中的改善表面翘曲的方法，特别是涉及一种改善晶圆表面翘曲的方法。

背景技术

目前在很多项目中有大尺寸的沟槽出现，随着这些沟槽的出现，后续填充的时候由于要填充的材料厚度比较大，这样带来的问题是晶片会出现很大的翘曲度问题，由于该问题的存在，导致后续光刻机台对准会有对不准的问题，刻蚀机台传送以及下电极吸附都会出现问题，导致该制程无法继续下去。

因此，需要研发一种新方法，以改善晶圆表面翘曲的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改善晶圆表面翘曲的方法。该方法通过晶圆表面应力释放的方式，改善了晶圆表面的翘曲度。

为解决上述技术问题，本发明的改善晶圆表面翘曲的方法，包括步骤：

1）在晶圆中的硅基板上，形成制程所需的第一沟槽（大尺寸沟槽）；

2）在硅基板表面涂覆一层光刻胶，并对切割道处进行曝光，去除切割道处光刻胶；

3）通过刻蚀，将切割道处刻一个第二沟槽（深沟槽），并去除光刻胶；

4）在硅基板表面进行沟槽填充物沉积；

5）对沟槽填充物进行干法回刻，至此将第一沟槽填充满。

所述步骤1）中，第一沟槽的关键尺寸取决于制程的需求，如第一沟槽的宽度可为0.1～10微米，深度范围为0.3～50微米。

所述步骤2）中，光刻胶的厚度为0.5～4微米；切割道处的宽度要求大于第一沟槽的宽度，如可以为1～100微米；去除切割道处光刻胶的方法为采用光刻胶灰化机台将光刻胶去除。

所述步骤3）中，刻蚀的方法包括：干法刻蚀（如硅等离子刻蚀）或者湿法刻蚀的方法；第二沟槽的深度要求大于第一沟槽的深度，如可以为0.5～200微米；去除光刻胶的方法为采用光刻胶灰化机台将光刻胶去除。

所述改善晶圆表面翘曲的方法中，还能采用填充回刻的多次循环（2次以上）的方式进行第一沟槽的填充，即该步骤包括如下：

1）在晶圆中的硅基板上，形成制程所需的第一沟槽（大尺寸沟槽）；

2）在硅基板表面涂覆一层光刻胶，并对切割道处进行曝光，去除切割道处光刻胶；

3）通过刻蚀，将切割道处刻一个第二沟槽（深沟槽），并去除光刻胶；

4）在硅基板表面进行沟槽填充物沉积；

5）对沟槽填充物进行干法回刻；

重复步骤4）和5）【即再进行在硅基板表面进行沟槽填充物沉积和对沟槽填充物进行干法回刻】，通过填充回刻的多次循环，至此将第一沟槽填充满。

本发明通过在晶圆的切割道处形成一个深度和宽度均大于器件的第一沟槽的第二沟槽，使晶圆上的每个芯片均形成一个独立的小岛，从而使应力仅出现在每个独立的芯片内，从而对晶圆表面的应力进行释放，实现改善晶圆表面的翘曲度，而且本发明的改善晶圆表面翘曲的方法适用于所有半导体制造过程中存在翘曲问题的各种制程。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是形成器件大尺寸沟槽的示意图；

图2是切割道处曝光并去除切割道处光刻胶后的形貌示意图；

图3是进行切割道硅刻蚀后的形貌示意图；

图4是光刻胶灰化去胶后的形貌示意图；

图5是沟槽填充后的示意图。

图中附图标记说明如下：

1为硅基板，2为第一沟槽，3为光刻胶，4为第二沟槽，5为填充了部分的第二沟槽，6为填充满的第一沟槽。

具体实施方式

本发明的改善晶圆表面翘曲的方法，具体步骤如下：

1）在晶圆中的硅基板1上，形成制程所需的第一沟槽2（大尺寸沟槽），如图1所示；

其中，第一沟槽2的关键尺寸取决于制程的需求，如第一沟槽2的宽度可为0.1～10微米，深度范围为0.3～50微米。

2）在硅基板1表面涂覆一层光刻胶3，并对切割道处进行曝光，并使用光刻胶灰化机台去除切割道处光刻胶3（如图2所示）；

光刻胶3的厚度为0.5～4微米；切割道处的宽度（关键尺寸）要求大于第一沟槽2的宽度，如可以为1～100微米。

3）通过硅等离子刻蚀或者湿法刻蚀，将切割道处刻一个第二沟槽4（深沟槽）（如图3所示），并采用光刻胶灰化机台将光刻胶3去除（如图4所示）；

其中，第二沟槽4的深度要求大于第一沟槽2的深度，如可以为0.5～200微米。

4）采用高温氧化的方式或者化学气相沉积的方法，在硅基板1表面进行沟槽填充物氧化膜或者其他的任意工艺需求的膜质沉积。