[发明专利]一种晶圆背面平整度改善的方法

说明书

本发明公开了一种晶圆背面平整度改善的方法，包括如下步骤：在生长有第二侧壁的晶圆的正面生长应力记忆氮化硅薄膜层；再通过第一次法刻蚀去除应力记忆氮化硅薄膜层、氮化硅薄膜层；之后通过第二次湿法刻蚀去除晶圆背面残留的氮化硅薄膜层。本发明通过在酸槽清洗工艺后增加一道针对晶圆背面的清洗工艺，可以实现将酸槽工艺中未能完全去除的晶圆背面的氮化硅薄膜层完全去除，去除后，晶圆在后段工艺进入光刻机前的清洗步骤中，就不会发生因氮化硅薄膜层残留而影响清洗液对Poly的刻蚀效果，进而使Poly的厚度均匀，晶圆背面的平整度得到改善，减少或消除了Defocus缺陷，提高了良率。

技术领域

本发明涉及晶圆制造领域，特别涉及一种晶圆背面平整度改善的方法。

背景技术

晶圆的第二侧壁(Space 2)一般包括氮化硅薄膜层和氧化硅薄膜层，其主要是在形成有第一侧壁(Space 1)的晶圆表面通过沉积和刻蚀工艺形成，图1示出了具有Space 2的晶圆的剖面结构示意图。其中，氮化硅薄膜层一般通过炉管工艺制备，因此，晶圆的正面和背面均会沉积形成氮化硅薄膜层。

同时，为了提高半导体器件的速度，还会在晶圆的正面沉积应力记忆(SMT)氮化硅薄膜层，SMT氮化硅薄膜层具有拉伸应力，之后再通过快速退火工艺，使应力保留在基底的沟道中，最后通过酸槽工艺洗掉SMT氮化硅薄膜层。在通过酸槽工艺洗掉SMT氮化硅薄膜层过程中，由于晶圆的正面与背面同时浸泡于清洗液中，因此，清洗液对晶圆背面的氮化硅薄膜层也会一并清洗，露出多晶硅栅极薄膜(Poly)，但是由于清洗工艺受限，晶圆背面的氮化硅薄膜层不能完全去除，会有氮化硅薄膜层残留，尤其是晶圆的边缘位置处，残留更明显，而该残留的氮化硅薄膜层会一直保留至后段工艺；在前、后段工艺共用光刻机的工厂中，后段晶圆在进入光刻机之前，必须对晶圆背面进行清洗以降低金属离子浓度至安全范围内，而清洗过程中，清洗液对Poly也会产品刻蚀作用，当Poly上有氮化硅薄膜层的残留时，清洗液对Poly的刻蚀效果变差，因此，无氮化硅薄膜层残留的Poly与有氮化硅薄膜层残留的Poly被刻蚀后的厚度会产生差别，导致晶圆背面的整体平整度不均匀，尤其是氮化硅薄膜层残留严重的边缘位置处。进入到光刻工艺后，晶圆背面的平整度异常容易造成图形失焦(Defocus)缺陷，进而影响晶圆的整体良率，虽然可以通过光刻返工进行补救，但补救量仅占小部分，且成本极高，依然无法从根本上解决问题。为了减少晶圆背面平整度异常造成的影响，在晶圆进入光刻机前的清洗步骤中，曾尝试通过稀释清洗液的浓度控制清洗液对Poly的刻蚀量达到提高平整度的方法，但效果不理想，且清洗液被稀释后，对金属离子的去除效果也变差，甚至无法将金属离子的浓度控制在标准范围内，因此，需要进一步探索如何改善晶圆背面的平整度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种晶圆背面平整度改善的方法，能实现晶圆背面平整度的改善，进而减少或消除Defocus缺陷，提高晶圆良率。

为解决上述技术问题，本发明提供的晶圆背面平整度改善的方法，包括如下步骤：

步骤A、提供已制备完成第二侧壁的晶圆，所述晶圆的背面的多晶硅栅极薄膜层外侧生长有氮化硅薄膜层；

步骤B、在步骤A提供的所述晶圆的正面生长应力记忆氮化硅薄膜层；

步骤C、对经步骤B处理的所述晶圆进行第一次湿法刻蚀以去除所述应力记忆氮化硅薄膜层、所述氮化硅薄膜层；

步骤D、对经步骤C处理的所述晶圆的背面进行第二次湿法刻蚀以去除残留的所述氮化硅薄膜层以及对所述多晶硅栅极薄膜层进行刻蚀。

较佳地，步骤A中的所述第二侧壁包括侧壁氮化硅层，所述侧壁氮化硅层通过炉管工艺生长；

所述氮化硅薄膜层生长于炉管工艺过程中。

较佳地，所述侧壁氮化硅层的厚度为所述氮化硅薄膜层的厚度为

较佳地，所述应力记忆氮化硅薄膜采用化学气相沉积工艺制备。