[发明专利]光刻版中沟槽的制造方法和沟槽刻蚀方法

说明书

本申请公开了一种光刻版中沟槽的制造方法和沟槽刻蚀方法，包括提供一光刻基板，光刻基板包括多个芯片图案区以及划片区，设置多个第一沟槽图案，多个第一沟槽图案分布在多个芯片图案区内，每个第一沟槽图案用于分别形成相应的一个芯片区中的第一沟槽，设置多个第二沟槽图案，多个第二沟槽图案分布在划片区内，每个第二沟槽图案分别用于形成划片道中的第二沟槽，第二沟槽中产生的应力与第一沟槽中产生的应力之间存在一定的角度，应力在方向上相互交叉，继而将晶圆中的多个芯片相互隔离，使得各个芯片中的应力无法叠加，从而改善了整个晶圆的翘曲形变。

技术领域

本发明涉及半导体工艺技术领域，更具体地涉及一种光刻版中沟槽的制造方法和沟槽刻蚀方法。

背景技术

光刻工艺是在一片平整的晶圆(wafer，又称为硅片)上构建晶体管和电路的基础，包括多个步骤和流程。例如，首先在晶圆上涂上一层光刻胶，然后让强光通过一块刻有电路图案的掩膜板或称光刻版 (photomask，通常称为mask)照射在晶圆上，以正性光刻胶为例，被照射的光刻胶会发生变质，后续可利用碱性显影液去除，而未被照射到的部分则不会与碱性显影液反应得以保留在晶圆上，以在晶圆上得到与掩膜板上的图形相同或者等比例缩小的图形。

随着半导体制造技术的快速发展，各种芯片不断朝着高集成度，高性能、低功耗、轻薄化和追求更低的制造成本发展。随着晶圆尺寸的增大和厚度的减小，在晶圆加工过程中的应力问题逐渐被重视。晶圆加工过程中的应力会在较大和较薄的晶圆上形成明显的翘曲。

在大尺寸的晶圆上加工深沟槽纵向器件的过程一般包括：首先在晶圆上利用掩膜板曝出一定的沟槽图案，然后采用干法刻蚀工艺得到具有一定深度和特征尺寸的沟槽，之后对沟槽进行填充。沟槽填充材料和单晶硅衬底之间存在热膨胀系数的差异，这种热膨胀系数失配会导致晶圆在经历高温退火等工序后在填充材料和单晶硅的接触界面上产生应力，这种应力如果不能得到释放，会导致晶圆产生翘曲形变。并且由于沟槽工艺是三维工艺，各个维度的应力存在差异，因此晶圆中的应力之间会有叠加，导致在沟槽工艺中晶圆的翘曲形变比平面工艺中晶圆的翘曲形变更加严重。

晶圆翘曲在芯片制造过程中具有严重的危害。例如，当晶圆发生翘曲时，会增加后续光刻机台的对准难度，有时会发生对偏，致使器件电性能发生变化。严重时会在晶圆传送过程中和加工过程中发生吸附不良进而无法进片，甚至导致碎片。

因此，有必要对现有技术进行改进以改善晶圆翘曲的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光刻版中沟槽的制造方法和沟槽刻蚀方法，改善了晶圆的翘曲形变。

根据本发明实施例的一方面，提供一种光刻版中沟槽的制造方法，包括：

提供一光刻基板，所述光刻基板包括多个芯片图案区以及划片区；

设置多个第一沟槽图案，所述多个第一沟槽图案分布在所述多个芯片图案区内，每个所述第一沟槽图案用于分别形成相应的一个芯片区中的第一沟槽；以及

设置多个第二沟槽图案，所述多个第二沟槽图案分布在所述划片区内，每个所述第二沟槽图案分别用于形成划片道中的第二沟槽，所述划片道用于限定每个所述芯片区的边缘，

其中，所述多个第二沟槽图案中的至少部分沟槽延伸方向与所述多个第一沟槽图案的部分沟槽延伸方向不平行。

优选地，每个所述第二沟槽图案为独立复合图形。

优选地，所述多个第二沟槽图案以一定间隔进行排列。

优选地，所述多个第二沟槽图案等间距排列。

优选地，所述多个第二沟槽图案之间的间距为0-100um。

优选地，所述多个第二沟槽图案之间的间距和/或每个所述第二沟槽图案的宽度可调。