專(zhuān)利名稱(chēng)：晶片背面平坦化的方法及提高光刻工藝線寬一致性的方法
晶片背面平坦化的方法及提高光刻工藝線寬一致性的方法 技術(shù)領(lǐng)域 '
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶片背面(Wafer Backside )的平坦化方法及^^高光刻工藝線寬一致性的方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體集成電路制造工藝的日益進(jìn)步，線寬越做越小，光刻工 藝的工藝窗口也越來(lái)越小，這給光刻工藝的維護(hù)帶來(lái)了較大的困難，也 提高了對(duì)半導(dǎo)體晶片的平坦度的要求。
在半導(dǎo)體集成電路制造工藝中，半導(dǎo)體晶片是由單晶硅4t切割而成；
完成切割后，還需要進(jìn)行拋光處理，以形成平坦度較高的半導(dǎo)體晶片(棵 片，Bare Wafer)。然后，通過(guò)光刻、刻蝕、沉積、離子注入、平坦化等 一系列的制造工藝，在半導(dǎo)體晶片上形成集成電路。其中，半導(dǎo)體晶片 質(zhì)量對(duì)形成的集成電路的穩(wěn)定性、可靠性等具有較大的影響，特別是對(duì) 光刻工藝，需要半導(dǎo)體晶片具有較高的平坦度。
在制造半導(dǎo)體晶片(棵片)時(shí)，正面的平坦度一般較好，能夠滿足 半導(dǎo)體器件制造工藝的需要。然而，有時(shí)在制造半導(dǎo)體晶片時(shí)會(huì)造成半 導(dǎo)體晶片背面平坦度較差的問(wèn)題，這會(huì)影響半導(dǎo)體集成電路的制造工藝。
對(duì)于半導(dǎo)體晶片背面平坦度差的缺陷， 一方面會(huì)造成光刻工藝在整 個(gè)半導(dǎo)體晶片表面的線寬的一致性變差，使光刻工藝窗口減??；另一方 面，由于半導(dǎo)體晶片在傳送中需要用機(jī)械手臂通過(guò)真空吸附半導(dǎo)體晶片 背面，若半導(dǎo)體晶片背面平坦度較差，機(jī)械手臂吸附力會(huì)下降或難以吸 附，會(huì)影響半導(dǎo)體晶片的傳送，易產(chǎn)生掉片的問(wèn)題。
目前，通過(guò)腐蝕液清洗、研磨等方法可以對(duì)半導(dǎo)體晶片背面平坦化 的方法有。在公開(kāi)號(hào)為CN1577756A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)文件中，公開(kāi)了一種 晶片背面的研磨制程。該方法利用機(jī)械研磨的方法減小晶背的厚度。機(jī) 械研磨一般會(huì)減小晶背1微米或以上的厚度，而對(duì)于小于5000?；蛏踔列?于幾百埃的膜層，物理研磨無(wú)法控制研磨這么小的厚度。在腐蝕液清洗的方法中，將腐蝕液噴灑到半導(dǎo)體晶片背面的中央位 置，然^旋轉(zhuǎn)該半導(dǎo)體晶片，使得腐蝕液鋪滿整個(gè)半導(dǎo)體晶片背面，腐 蝕液對(duì)半導(dǎo)體晶片背面進(jìn)行腐蝕清洗，以此對(duì)半導(dǎo)體晶片背面進(jìn)行平坦 化。通過(guò)腐蝕液腐蝕的方法雖然可以較為準(zhǔn)確控制半導(dǎo)體晶片背面被腐 蝕去除的厚度，然而，由于腐蝕液同時(shí)對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體晶片背面進(jìn)行腐蝕， 不能對(duì)半導(dǎo)體晶片平坦度不滿足要求的區(qū)域進(jìn)行選擇性平坦化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體晶片背面的平坦化方法及提高光刻工藝線 寬一致性的方法，本發(fā)明可對(duì)半導(dǎo)體晶片平坦度不滿足要求的區(qū)域進(jìn)行 選擇性平坦化。
本發(fā)明提供的一種晶片背面平坦化的方法，包括 提供半導(dǎo)體晶片；測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面的平坦度；確定半導(dǎo)體 晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域，并計(jì)算若要該區(qū)域的平坦度滿足要求 需要去除的厚度；根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足 要求區(qū)域部分厚度的材料。
可選的，通過(guò)曝光i殳備的水準(zhǔn)測(cè)量傳感器測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面 平坦度。
可選的，通過(guò)曝光設(shè)備的水準(zhǔn)測(cè)量傳感器測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面 平坦度的步驟如下
將所述半導(dǎo)體晶片置于曝光機(jī)的曝光支撐臺(tái)上；
打開(kāi)曝光設(shè)備的水準(zhǔn)測(cè)量傳感器，測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片表面不同位 置相對(duì)于該曝光設(shè)備的成像透鏡的聚焦平面的距離，獲得半導(dǎo)體晶片背 面不同區(qū)域的平坦度。
可選的，將所述半導(dǎo)體晶片置于曝光支撐臺(tái)上時(shí)，所述半導(dǎo)體晶片 正面朝向所述成像透鏡或背面朝向所述成像透鏡。
可選的，通過(guò)濕法刻蝕或干法刻蝕去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿 足要求區(qū)域部分厚度的材料。
可選的，在去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域部分厚度材料時(shí)，用光刻膠保護(hù)所述半導(dǎo)體晶片背面平坦度滿足要求的區(qū)域。
可選的，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域部分厚度的材 料的步驟如下
在所述半導(dǎo)體晶片背面旋涂光刻膠層；
用小于或等于光刻膠曝光能量閾值的不同能量對(duì)所述光刻膠層不 同區(qū)域進(jìn)行選擇性曝光，其中，曝光能量與平坦度成反比，對(duì)于半導(dǎo)體 晶片背面平坦度最大的區(qū)域，對(duì)該區(qū)域的光刻膠層曝光能量為該光刻膠
層的曝光能量閾值，對(duì)平坦度滿足要求的區(qū)域，曝光能量為零；
完成曝光后，對(duì)所述光刻膠層顯影，去除已曝光區(qū)域部分厚度或全 部厚度的光刻膠層；
對(duì)所述光刻膠層和半導(dǎo)體晶片背面執(zhí)行刻蝕工藝，去除平坦度不滿 足要求區(qū)域部分厚度的材料。
可選的，所述刻蝕為干法刻蝕或濕法刻蝕。
可選的，所述刻蝕為濕法刻蝕，該濕法刻蝕的腐蝕液為氪氟酸溶液。 可選的，進(jìn)一步包括去除所述光刻膠層。
可選的，進(jìn)一步包括再次測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面的平坦度，并 判斷平坦度是否滿足要求。
相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種提高光刻工藝線寬一致性的方法，包括 提供半導(dǎo)體晶片；測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面的平坦度；確定半導(dǎo)體 晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域，并計(jì)算若要該區(qū)域的平坦度滿足要求 需要去除的厚度；根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足 要求區(qū)域部分厚度的材料；在所述半導(dǎo)體晶片正面形成光刻膠層，圖形 化所述光刻膠層，形成光刻膠圖案。
可選的，通過(guò)曝光設(shè)備的水準(zhǔn)測(cè)量傳感器測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面 平坦度。
可選的，通過(guò)濕法刻蝕或干法刻蝕去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿 足要求區(qū)域部分厚度的材料?？蛇x的，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域部分厚度的材
料的步驟如下
在所述半導(dǎo)體晶片背面旋涂光刻膠層；
用小于或等于光刻膠曝光能量閾值的不同能量對(duì)所述光刻膠層不 同區(qū)域進(jìn)行選擇性曝光，其中，曝光能量與平坦度成反比，對(duì)于半導(dǎo)體 晶片背面平坦度最大的區(qū)域，對(duì)該區(qū)域的光刻膠層曝光能量為該光刻膠 層的曝光能量闊值，對(duì)平坦度滿足要求的區(qū)域，曝光能量為零；
完成曝光后，對(duì)所述光刻膠層顯影，去除已曝光區(qū)域的部分厚度或 全部厚度的光刻膠層；
對(duì)所述光刻膠層和半導(dǎo)體晶片背面執(zhí)行刻蝕工藝，去除平坦度不滿 足要求區(qū)域部分厚度的材料。
可選的，所述刻蝕為干法刻蝕或濕法刻蝕。
可選的，所述刻蝕為濕法刻蝕，該濕法刻蝕的腐蝕液為氬氟酸溶液。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案中的其中 一個(gè)具有以下優(yōu)點(diǎn)
通過(guò)測(cè)量半導(dǎo)體晶片背面平坦度，獲得半導(dǎo)體晶片背面的平坦度， 然后根據(jù)所述的平坦度有選擇性的對(duì)半導(dǎo)體晶片背面進(jìn)行刻蝕，使所述 半導(dǎo)體晶片背面平坦度提高，滿足半導(dǎo)體集成電路工藝的需要，所述的 方法中不會(huì)影響平坦度滿足要求的區(qū)域；
上述技術(shù)方案中的其中一個(gè)具有如下優(yōu)點(diǎn)根據(jù)獲得的半導(dǎo)體晶片 背面不同區(qū)域的平坦度信息，用小于或等于光刻膠曝光能量閾值的不同 能量對(duì)光刻膠層進(jìn)行選擇性曝光，然后執(zhí)行顯影工藝，使平坦度最低區(qū) 域的光刻膠層被去除，其它區(qū)域形成厚度不同的光刻膠層，然后執(zhí)行刻 蝕工藝，可以根據(jù)半導(dǎo)體晶片背面平坦度的不同，選擇性的去除不同厚 度的材料，使半導(dǎo)體晶片背面平坦度滿足要求。


圖1為本發(fā)明的晶片背面平坦化的方法的實(shí)施例的流程圖； 圖2為半導(dǎo)體晶片的正^L圖3具有水準(zhǔn)測(cè)量傳感器曝光設(shè)備的成像系統(tǒng)的示意圖；圖4為具有起伏背面的半導(dǎo)體晶片的剖面示意圖5為在圖4所示的半導(dǎo)體晶片背面形成光刻膠層后的剖面示意
圖6為圖5所示的光刻膠層曝光顯影后的剖面示意圖； 圖7為對(duì)圖6所示的半導(dǎo)體襯底執(zhí)行刻蝕工藝后的剖面示意圖； 圖8為本發(fā)明的提供光刻工藝線寬一致性的方法實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。
半導(dǎo)體集成電路的制造工藝是通過(guò)光刻、刻蝕、沉積、平坦化等一 系列的工藝在硅或其它半導(dǎo)體材料形成的半導(dǎo)體晶片上形成半導(dǎo)體器 件的過(guò)程。由于在光刻工藝中，對(duì)半導(dǎo)體晶片的平坦度要求較高，因而 需要提供具有較高平坦度的棵片，特別隨著光刻工藝分辨率的不斷提 高，聚焦深度(Depth Of Focus， DOF)越來(lái)越小，對(duì)平坦度的也提出 了更高的要求。半導(dǎo)體晶片表面具有高的平坦度，不僅可以在較小的聚 焦深度時(shí)提高工藝的穩(wěn)定性，也可以提高對(duì)線寬、套準(zhǔn)等光刻工藝參數(shù) 的控制能力，還可以提高光刻工藝中曝光視場(chǎng)(Field Size)的面積、提 高產(chǎn)量。因而提高半導(dǎo)體晶片表面的平坦度具有重要的意義。其中，所 述平坦度包括半導(dǎo)體晶片正面平坦度和背面平坦度。
本發(fā)明提供一種晶片背面平坦化的方法。圖l為本發(fā)明的晶片背面 平坦化的方法的實(shí)施例的流程圖。
如圖1所示，步驟S100,提供半導(dǎo)體晶片。其中，所述半導(dǎo)體晶 片可以是棵片或具有中間產(chǎn)品的半導(dǎo)體晶片。
步驟S110，測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面的平坦度。步驟S120，確定 半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域，并計(jì)算該區(qū)域需要去除的厚
度。步驟S130，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足 要求區(qū)域部分厚度的材料。
下面結(jié)合剖面圖對(duì)所述的晶片背面平坦化方法的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì) 描述。如圖2所述，提供半導(dǎo)體晶片10,所述半導(dǎo)體晶片IO為棵片。所
述半導(dǎo)體晶片io的材質(zhì)可以是單晶硅、非晶硅、多晶硅中的一種。
由于在半導(dǎo)體晶片IO的制造過(guò)程中，可能會(huì)引起背面平坦度不滿
足要求，在半導(dǎo)體集成電路制造前，可先測(cè)量該半導(dǎo)體晶片10背面平坦度。
在其中的一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)光刻工藝中的曝光設(shè)備的水準(zhǔn)探測(cè)傳
感器(Level Sensor， LS )的來(lái)測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片10背面平坦度。 其主要原理如下
如圖3所示，曝光設(shè)備的水準(zhǔn)探測(cè)傳感器包括兩個(gè)激光光源14a和 14b，以及兩個(gè)探測(cè)器18a和18b。分別位于所述曝光設(shè)備晶片支撐臺(tái) (Wafer Table) 12的兩側(cè)，成像透鏡16位于所述晶片支撐臺(tái)12的正上 方。在所述成像透鏡12上方具有掩模板支撐臺(tái)(圖未示)；其中，所述 激光光源14a發(fā)出的光束投射在所述晶片支撐臺(tái)12上，待所述晶片支 撐臺(tái)12上放置有半導(dǎo)體晶片時(shí)，所述的光束投射在所述半導(dǎo)體晶片表 面后被反射至所述的探測(cè)器18a;激光光源14b發(fā)出的光束投射到成像 透鏡16的底面后^^射后投射至所述纟果測(cè)器18b。
在所述的掩模板支撐臺(tái)上放置掩模板，在晶片支撐臺(tái)12上放置半 導(dǎo)體晶片，曝光光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直之后投射到掩模板上，穿過(guò)掩模
板和成像透鏡16后，投射在半導(dǎo)體晶片的光刻膠上，使光刻膠被感光， 便實(shí)現(xiàn)了掩模板上的版案向半導(dǎo)體晶片的光刻膠上的復(fù)制。在執(zhí)行 所述復(fù)制之前，需要先通過(guò)所述的水準(zhǔn):探測(cè)傳感器探測(cè)所述半導(dǎo)體晶片 待感光區(qū)域是否處于所述成像透鏡16的聚焦位置，以及該待感光區(qū)域 的表面是否具有起伏等狀況，以便于在曝光過(guò)程中進(jìn)行補(bǔ)償。
利用所述的水準(zhǔn)探測(cè)傳感器測(cè)量半導(dǎo)體晶片10的背面平坦度時(shí)， 將半導(dǎo)體晶片IO置于晶片支撐臺(tái)12上，如圖3所示，可以正面朝向所 述成像透鏡16,也可以背面朝向所述成像透鏡16;所述晶片支撐臺(tái)12 表面具有真空孔，可吸附所述半導(dǎo)體晶片12。本實(shí)施例中以背面朝向所 述半導(dǎo)體晶片10為例進(jìn)行說(shuō)明。打開(kāi)激光光源14a和14b,激光光源14a發(fā)出的光束I投射到所述 半導(dǎo)體晶片IO表面后被反射至所述探測(cè)器18a,激光光源14b發(fā)出的光 束II投射到成像透鏡16的底面被反射后至所述:^笨測(cè)器18b,其中，激 光光源14a發(fā)出的光束為參考光束。兩束反射光#1探測(cè)器18a和18b接 收后進(jìn)行處理，判斷光束I和II的距離差，以此獲得半導(dǎo)體晶片10表 面被探測(cè)區(qū)域表面的起伏狀況；移動(dòng)所述晶片支撐臺(tái)12,測(cè)量半導(dǎo)體晶 片10背面不同的區(qū)域，獲得整個(gè)半導(dǎo)體晶片10背面的起伏狀況 (Topography),并計(jì)算平坦度。
測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片IO背面平坦度，并記錄所述半導(dǎo)體晶片10背 面不同區(qū)域的起伏狀況。例如，可以獲得用不同的灰度級(jí)或顏色表示半 導(dǎo)體晶片IO背面的起伏狀況的示意圖。
完成測(cè)量后，判斷半導(dǎo)體晶片10背面的平坦度是否滿足要求，特 別是滿足光刻工藝的要求，若整個(gè)半導(dǎo)體晶片IO背面所有區(qū)域均滿足
要求，則進(jìn)行正常工序。
若半導(dǎo)體晶片10背面有的區(qū)域平坦度不滿足要求，根據(jù)獲得的半 導(dǎo)體晶片10背面的起伏狀況，確定不滿足要求的區(qū)域，并計(jì)算若要該
區(qū)域的平坦度滿足要求需要去除的厚度。
一般的，平坦度是否滿足要求根據(jù)該半導(dǎo)體晶片上待制造的產(chǎn)品的 關(guān)鍵層(例如柵極)需要的光刻工藝決定，也就是說(shuō)，如果半導(dǎo)體晶片 背面足夠的平坦，而不會(huì)使待制造產(chǎn)品的關(guān)鍵層的光刻工藝造成影響 (例如，影響線寬分布，影響光刻工藝窗口等)，則認(rèn)為平坦度滿足要 求，若半導(dǎo)體晶片背面不平坦，會(huì)造成待制造產(chǎn)品的關(guān)鍵層光刻工藝線 寬分布變差、工藝窗口減小等問(wèn)題，則認(rèn)為平坦度不滿足要求。
判斷平坦度是否滿足要求，可以由半導(dǎo)體晶片背面不同位置與該半 導(dǎo)體晶片背面最低點(diǎn)位置的高度差來(lái)判斷，若所述的高度差大于闊值 (該閾值為剛好能夠使待制造產(chǎn)品關(guān)鍵層的光刻工藝滿足要求時(shí)的高
度差)，則平坦度不滿足要求；若等于或小于所述的閾值，則平坦度滿 足要求。若要使平坦度不滿足要求的區(qū)域滿足要求，僅需要去除平坦度 不滿足要求的位置部分厚度的材料，使該位置與最低點(diǎn)的高度差達(dá)到閾值或小于閾值即可。
圖4為半導(dǎo)體晶片IO剖面示意圖，如圖4所示，所述半導(dǎo)體晶片 10背面20具有起伏，其中，所述半導(dǎo)體晶片10背面區(qū)域22由于起伏 過(guò)大而不滿足平坦度的要求，因而需要去除較高的部分，計(jì)算該區(qū)域需 要去除的厚度h,若去除區(qū)域22的h厚度后，該區(qū)域平坦度滿足要求， 若所述半導(dǎo)體晶片IO背面其它區(qū)域也滿足要求，則整個(gè)半導(dǎo)體晶片10 背面平坦度滿足要求。
獲得所述半導(dǎo)體晶片10背面平坦度不滿足要求區(qū)域22以及該區(qū)域 需要去除的厚度h后，去除所述半導(dǎo)體晶片10背面區(qū)域22厚度為h的 材料，以使整個(gè)半導(dǎo)體晶片IO背面滿足平坦度要求。
在其中的一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)濕法刻蝕去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度 不滿足要求區(qū)域部分材料。
由于已經(jīng)定位出半導(dǎo)體晶片20不滿足要求區(qū)域22,將腐蝕液噴頭 移動(dòng)至該區(qū)域22上方，向該區(qū)域22表面噴出腐蝕液，有針對(duì)性的對(duì)該 區(qū)域22進(jìn)行腐蝕，去除厚度為h的材料。在對(duì)區(qū)域22執(zhí)行濕法刻蝕時(shí)， 也可以用光刻膠或其它材料保護(hù)平坦度滿足要求的其它區(qū)域。其中，若 半導(dǎo)體晶片IO材質(zhì)為硅時(shí)，可以采用氫氟酸作為腐蝕液。
在另外的實(shí)施例中，采用干法刻蝕去除平坦度不滿足要求區(qū)域的h 厚度的材料。其具體步驟如下
在所述半導(dǎo)體晶片10背面旋涂光刻膠層24;如圖5所示，
根據(jù)所述半導(dǎo)體晶片10背面不同區(qū)域的平坦度信息，用小于或等 于光刻膠曝光能量閾值的不同能量對(duì)光刻膠層24進(jìn)行選擇性曝光，其 中，曝光能量與平坦度成反比，也就是說(shuō)，平坦度越高，曝光的能量越 小，平坦度越低，曝光的能量越小，平坦度滿足要求的區(qū)域曝光能量可 以為零，即不必對(duì)該區(qū)域執(zhí)行曝光工藝，對(duì)于半導(dǎo)體晶片10背面平坦
度最大的區(qū)域，對(duì)該區(qū)域的光刻膠層24曝光能量為該光刻膠層24的曝 光能量閾值；其目的是為了使平坦度最小的區(qū)域被露出來(lái)或平坦度較小 的區(qū)域上的光刻膠層24減薄，以便于后續(xù)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行刻蝕，去除部分厚度的半導(dǎo)體晶片IO的材料。
完成曝光后，對(duì)所述光刻膠顯影，去除已曝光區(qū);是的部分厚度的光
刻膠或全部的光刻膠，如圖6所示，區(qū)域22由于平坦度最低，因而用 較高的能量曝光，顯影后，去除了全部的光刻膠層24,其它平坦度不滿 足要求的區(qū)域由于曝光能量不足，只能去除部分厚度的光刻膠層24,形 成如圖6的光刻膠層24a。
接著，對(duì)所述光刻膠層24a和半導(dǎo)體晶片IO背面執(zhí)行等離子體刻 蝕，去除平坦度不滿足要求區(qū)域部分的材料。由于平坦度不滿足要求區(qū) 域光刻膠層已經(jīng)被去除或部分去除，被完全去除的部分，等離子可直接 進(jìn)行刻蝕，而光刻膠部分被去除的部分，待光刻膠;〖皮去除后在對(duì)半導(dǎo)體 晶片10背面執(zhí)行刻蝕，使得平坦度不滿足要求區(qū)域部分材料被去除， 且去除的厚度根據(jù)平坦度的大小而不同。
完成刻蝕后，去除所述光刻膠層24a,如圖7所示。 所述的實(shí)施例中，首先測(cè)量半導(dǎo)體晶片10背面平坦度，獲得背面 的平坦度信息，然后根據(jù)所述的平坦度信息有選擇性的對(duì)半導(dǎo)體晶片10 背面進(jìn)行刻蝕，使所述半導(dǎo)體晶片IO背面平坦度提高，滿足半導(dǎo)體集 成電路制造工藝的需要，所述的方法中不會(huì)影響平坦度滿足要求的區(qū) 域。
在執(zhí)行刻蝕工藝后，還可以再次測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片10背面的平 坦度，并判斷平坦度是否滿足要求，若不滿足要求，可再次執(zhí)行所述的 工藝，直至平坦度滿足要求。
本發(fā)明還提供一種提高光刻工藝線寬一致性的方法，圖8為本發(fā)明 的提供光刻工藝線寬 一致性的方法實(shí)施例的流程圖。
如圖8所示，步驟S200,提供半導(dǎo)體晶片.
步驟S210，測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面的平坦度。
在其中的一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)曝光設(shè)備的水準(zhǔn)測(cè)量傳感器測(cè)量 所述半導(dǎo)體晶片背面平坦度。
步驟S220,確定半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域，并計(jì)算若要該區(qū)域的平坦度滿足要求需要去除的厚度。
步驟S230, 4艮據(jù)計(jì)算的結(jié)果，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足
要求區(qū)域部分厚度的材料。
通過(guò)濕法刻蝕干法刻蝕去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū) 域部分材料。
在其中 一個(gè)實(shí)施例中，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域
部分材料的步驟如下在所述半導(dǎo)體晶片背面旋涂光刻膠層；
用小于或等于光刻膠曝光能量閾值的不同能量對(duì)所述光刻膠層不 同區(qū)域進(jìn)行選擇性曝光，其中，曝光能量與平坦度成反比，對(duì)于半導(dǎo)體 晶片背面平坦度最大的區(qū)域，對(duì)該區(qū)域的光刻膠層曝光能量為該光刻膠 層的曝光能量閾值，對(duì)平坦度滿足要求的區(qū)域，曝光能量為零；
完成曝光后，對(duì)所述光刻膠層顯影，去除已曝光區(qū)域的部分厚度或 全部厚度的光刻膠層；
對(duì)所述光刻膠層和半導(dǎo)體晶片背面執(zhí)行刻蝕工藝，去除平坦度不滿 足要求區(qū)域部分厚度的材料。所述刻蝕為干法刻蝕或濕法刻蝕。若所述 刻蝕為濕法刻蝕，該濕法刻蝕的腐蝕液可以為氬氟酸溶液。
步驟S240,在所述半導(dǎo)體晶片正面形成光刻膠層，圖形化所述光 刻膠層，形成光刻膠圖案。
通過(guò)所述的方法可提高半導(dǎo)體晶片背面的平坦度，進(jìn)而可提高在半 導(dǎo)體正面形成的光刻膠圖案的線寬的一致性。
本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明， 任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能 的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的 范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種晶片背面平坦化的方法，其特征在于，包括提供半導(dǎo)體晶片；測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面的平坦度；確定半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域，并計(jì)算若要該區(qū)域的平坦度滿足要求需要去除的厚度；根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域部分厚度的材料。
2、 如權(quán)利要求1所述的晶片背面平坦化的方法，其特征在于通 過(guò)曝光設(shè)備的水準(zhǔn)測(cè)量傳感器測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面平坦度。
3、 如權(quán)利要求2所述的晶片背面平坦化的方法，其特征在于，通 過(guò)曝光設(shè)備的水準(zhǔn)測(cè)量傳感器測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面平坦度的步驟 ^口下將所述半導(dǎo)體晶片置于曝光^/L的曝光支撐臺(tái)上；打開(kāi)曝光設(shè)備的水準(zhǔn)測(cè)量傳感器，測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片表面不同位 置相對(duì)于該曝光設(shè)備的成像透鏡的聚焦平面的距離，獲得半導(dǎo)體晶片背 面不同區(qū)域的平坦度。
4、 如權(quán)利要求3所述的晶片背面平坦化的方法，其特征在于將 所述半導(dǎo)體晶片置于曝光支撐臺(tái)上時(shí)，所述半導(dǎo)體晶片正面朝向所述成 像透鏡或背面朝向所述成像透鏡。
5、 如權(quán)利要求1所述的晶片背面平坦化的方法，其特征在于通 過(guò)濕法刻蝕或干法刻蝕去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域部 分厚度的材料。
6、 如權(quán)利要求5所述的晶片背面平坦化的方法，其特征在于在 去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域部分厚度材料時(shí)，用光刻膠保護(hù)所述半導(dǎo)體晶片背面平坦度滿足要求的區(qū)域。
7、 如權(quán)利要求1所述的晶片背面平坦化的方法，其特征在于，去 除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域部分厚度的材料的步驟如下在所述半導(dǎo)體晶片背面旋涂光刻膠層；用小于或等于光刻膠曝光能量閾值的不同能量對(duì)所述光刻膠層不 同區(qū)域進(jìn)行選擇性曝光，其中，曝光能量與平坦度成反比，對(duì)于半導(dǎo)體 晶片背面平坦度最大的區(qū)域，對(duì)該區(qū)域的光刻膠層曝光能量為該光刻膠層的曝光能量閾值，對(duì)平坦度滿足要求的區(qū)域，曝光能量為零；完成曝光后，對(duì)所述光刻膠層顯影，去除已曝光區(qū)域部分厚度或全 部厚度的光刻膠層；對(duì)所述光刻膠層和半導(dǎo)體晶片背面執(zhí)行刻蝕工藝，去除平坦度不滿 足要求區(qū)域部分厚度的材料。
8、 如權(quán)利要求7所述的晶片背面平坦化的方法，其特征在于所 述刻蝕為干法刻蝕或濕法刻蝕。
9、 如權(quán)利要求7所述的晶片背面平坦化的方法，其特征在于所 述刻蝕為濕法刻蝕，該濕法刻蝕的腐蝕液為氫氟酸溶液。
10、 如權(quán)利要去7所述的晶片背面平坦化的方法，其特征在于，進(jìn) 一步包括去除所述光刻膠層。
11、 如權(quán)利要求1所述的晶片背面平坦化的方法，其特征在于進(jìn) 一步包括再次測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面的平坦度，并判斷平坦度是否 滿足要求。
12、 一種提高光刻工藝線寬一致性的方法，其特征在于，包括 提供半導(dǎo)體晶片；測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面的平坦度；確定半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域，并計(jì)算若要該區(qū)域的 平坦度滿足要求需要去除的厚度；根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域部分 厚度的材料；在所述半導(dǎo)體晶片正面形成光刻膠層，圖形化所述光刻膠層，形成 光刻膠圖案。
13、 如權(quán)利要求12所述的提高光刻工藝線寬一致性的方法，其特 征在于通過(guò)曝光設(shè)備的水準(zhǔn)測(cè)量傳感器測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面平坦 度。
14、 如權(quán)利要求12所述的提高光刻工藝線寬一致性的方法，其特 征在于通過(guò)濕法刻蝕或干法刻蝕去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要 求區(qū)域部分厚度的材料。
15、 如權(quán)利要求12所述的提高光刻工藝線寬一致性的方法，其特 征在于，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域部分厚度的材料的 步驟如下在所述半導(dǎo)體晶片背面旋涂光刻膠層；用小于或等于光刻膠曝光能量閾值的不同能量對(duì)所述光刻膠層不 同區(qū)域進(jìn)行選擇性曝光，其中，曝光能量與平坦度成反比，對(duì)于半導(dǎo)體 晶片背面平坦度最大的區(qū)域，對(duì)該區(qū)域的光刻膠層曝光能量為該光刻膠 層的曝光能量閾值，對(duì)平坦度滿足要求的區(qū)域，曝光能量為零；完成曝光后，對(duì)所述光刻膠層顯影，去除已曝光區(qū)域的部分厚度或 全部厚度的光刻膠層；對(duì)所述光刻膠層和半導(dǎo)體晶片背面執(zhí)行刻蝕工藝，去除平坦度不滿 足要求區(qū)域部分厚度的材料。
16、 如權(quán)利要求15所述的提高光刻工藝線寬一致性的方法，其特 征在于所述刻蝕為干法刻蝕或濕法刻蝕。
17、 如權(quán)利要求15所述的提高光刻工藝線寬一致性的方法，其特 征在于所述刻蝕為濕法刻蝕，該濕法刻蝕的腐蝕液為氫氟酸溶液。
全文摘要
晶片背面平坦化的方法，包括提供半導(dǎo)體晶片；測(cè)量所述半導(dǎo)體晶片背面的平坦度；確定半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域，并計(jì)算若要該區(qū)域的平坦度滿足要求需要去除的厚度；根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，去除半導(dǎo)體晶片背面平坦度不滿足要求區(qū)域部分厚度的材料。本發(fā)明還提供一種提高光刻工藝線寬一致性的方法。本發(fā)明可對(duì)半導(dǎo)體晶片平坦度不滿足要求的區(qū)域進(jìn)行選擇性平坦化。
文檔編號(hào)H01L21/66GK101459096SQ20071009456
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者楊光宇 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司