[发明专利]深沟槽多层光刻覆盖结构及其光刻覆盖方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种光刻胶沟槽覆盖工艺，且特别是有关于一种在现有的设备基础上，可以减小瞬态抑制二极管产品漏电流的深沟槽多层光刻胶覆盖结构以及相应的多次光刻覆盖方法。

背景技术

按，沟槽工艺是分立元器件最常使用到的工艺，进行沟槽刻蚀后PN结暴露出来，漏电流成为了需要解决的关键问题之一。相比于低压和中压的TVS(Transient Voltage Suppressor，瞬态抑制二极管)产品，高压TVS漏电流更大而且不稳定，在高温高湿等恶劣环境中表现明显。为了保证在高温高湿环境中产品的漏电流稳定性，现有工艺是在沟槽刻蚀完成后，在晶圆表面低温生长一层参氧多晶硅，经过一次光刻保留沟槽中的参氧多晶硅，去除沟槽之外的其他区域的参氧多晶硅，而使用光刻胶对沟槽进行覆盖是此工艺的难点。

惟，在沟槽深度大于90um时，对光刻胶厚度的要求要远大于沟槽深度小于90um时的情况。其中在沟槽和硅片平面的结合处台阶的光刻胶覆盖成为难点，在制造业中通常使用增加光刻胶厚度的方法来实现台阶覆盖，而此时的台阶高度往往比光刻胶的厚度要薄(参见图2)。为了保证台阶处的光刻胶厚度，需要使用足够的光刻胶来对沟槽的底部进行填充，才能确保在进行多次涂光刻胶后在台阶处形成覆盖。由于现有工艺使用相同光刻板，使得在多次涂覆后形成厚光刻胶的情况下，沟槽外侧的光刻胶图案极易产生显影不良等外观异常(参见图3)。

针对上述现有深沟槽光刻覆盖技术中存在的缺陷或不足，本申请人遂以其多年从事本行业的制造经验和技术累积，积极地研究如何从结构和工艺上作改良，以期能改善先前技术之缺失，终于在各方条件的审慎考虑下开发出本发明。

发明内容

本发明之主要目的在于提供一种深沟槽多层光刻覆盖结构及其光刻覆盖方法。本发明使用多次光刻来实现台阶覆盖的问题，并通过使用不同大小的光刻板来减少其中由于多次光刻导致的显影不良的风险，能保证在沟槽深度大于90um时能同时满足有效的覆盖沟槽和对显影外观的要求。

为达上述的目的及功效，本发明采用以下技术内容：一种深沟槽多层光刻覆盖结构，包括一硅片，其上形成有深度大于90um的弧形沟槽；一底层光刻胶层，覆盖在所述弧形沟槽上方，以及所述弧形沟槽两侧的硅片平面上方；一上层光刻胶层，覆盖在所述底层光刻胶层上方；其中所述底层光刻胶层在硅片表面的光刻胶宽度大于所述上层光刻胶层在硅片表面的光刻胶宽度；其中所述上层光刻胶层分为两层以上；其中所述弧形沟槽的深度为90-110um，宽度为220um；其中所述底层光刻胶层、上层光刻胶层采用负光刻胶；其中所述底层光刻胶层以及每层上层光刻胶层的厚度为9-10um。

本发明另采用以下技术内容来达到上述的目的及功效：一种深沟槽多次光刻覆盖方法，包括下列步骤：提供一硅片，在所述硅片表面刻蚀形成一深度大于90um的弧形沟槽；在所述弧形沟槽底部及其两侧的硅片平面上覆盖第一层光刻胶，并使用第一光刻版对第一层光刻胶进行显影；在所述第一层光刻胶上依次覆盖第二层至第N层光刻胶，并分别在各次覆盖后使用第二光刻版对各层光刻胶进行显影；其中所述第一光刻版和第二光刻版的大小不同，从而使所述第二层至第N层光刻胶在显影后在硅片表面留下的光刻胶宽度相等，但小于所述第一层光刻胶在显影后在硅片表面留下的光刻胶宽度；其中在硅片表面刻蚀形成的弧形沟槽的深度为90-110um，宽度为220um；其中各次覆盖所用的光刻胶均为厚度为9-10um的负光刻胶。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明揭示了使用光刻胶进行深沟槽覆盖的方法以及覆盖后的结构。产品经过沟槽刻蚀后，在硅片上形成一个弧形沟槽，深度90-110um，宽度220um，光刻胶厚度为9-10um，在进行光刻胶覆盖时光刻胶为液态，使用多次覆盖光刻胶来对沟槽的底部进行填充，确保在进行第二次至第N次涂光刻胶后在台阶处形成覆盖。并且由于第一次显影后留下的光刻胶在芯片表面的宽度宽于后面光刻留下的光刻胶宽度，能将显影不良控制在第一层光刻胶的上面，能保证在最后沟槽外侧的光刻胶图案不会产生缺失或残留。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术内容得到进一步的了解。为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明沟槽刻蚀后的沟槽截面图。

图2为本发明之前的现有光刻覆盖工艺举例之一。

图3为本发明之前的现有光刻覆盖工艺举例之二。

图4为本发明之第一实施例光刻胶填充后的沟槽截面图。