專利名稱：集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特殊集成方法，尤其涉及一種集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法。
背景技術(shù)：
目前半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)多元化發(fā)展，在引進(jìn)了大量新材料的同時(shí)，不可避免的給實(shí)際生產(chǎn)帶來交叉污染，其中對(duì)半導(dǎo)體器件最敏感的是金屬元素的污染。為了最大程度減少風(fēng)險(xiǎn)，多數(shù)半導(dǎo)體生產(chǎn)工廠會(huì)采用無塵室分區(qū)，設(shè)備分類，以及加大硅片背面清洗的強(qiáng)度。其中背面清洗的成本和效果是非常顯著的，因此基本上所有的I2寸半導(dǎo)體生產(chǎn)工廠都會(huì)把它加在生產(chǎn)流程中。由于金屬離子會(huì)擴(kuò)散到硅單晶中，濕法清洗通常會(huì)剝離一定厚度的硅，但是多次濕法處理帶來的副作用是硅片背面凹凸不平，粗糙度增加，會(huì)影響后續(xù)高精度光刻工藝的對(duì)準(zhǔn)以及減弱背面真空吸附效果。因此在濕法處理前在硅片背面增加一層氮化硅就顯得尤為重要。受目前設(shè)備限制，沒有單獨(dú)成長(zhǎng)背面氮化硅的腔體。而爐子工藝則會(huì)同時(shí)沉積在硅片正反面且溫度高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有單獨(dú)成長(zhǎng)背面氮化硅的腔體，而采用爐子工藝則會(huì)同時(shí)沉積在硅片正反面，且工藝溫度高的問題。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其中， 步驟a 在硅片的上表面淀積金屬絕緣層；
步驟b 在金屬絕緣層上生長(zhǎng)正面保護(hù)層；
步驟c 將硅片后翻，在硅片的下表面上沉積低溫氮化硅層，以起到物理保護(hù)層的作
用；
步驟d 干法刻蝕去除正面保護(hù)層，之后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨去除一定厚度的金屬絕緣層。如上所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其中，步驟d之后還包括在金屬絕緣層上生長(zhǎng)一層氧化膜。如上所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其中，步驟b中的正面保護(hù)層為氮化硅層。如上所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其中，步驟a中的金屬絕緣層的厚度為6000A 10000A。如上所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅生長(zhǎng)方法，其中，步驟b中的正層的厚度為1000A 2000A。如上所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅生長(zhǎng)方法，其中，步驟c中的低溫氮化硅層的厚度為500A 5000A。如上所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其中，所述金屬絕緣
層為氧化膜層。如上所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其中，步驟c中，將硅片置于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積模腔內(nèi)沉積低溫氮化硅層。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中沒有單獨(dú)成長(zhǎng)背面氮化硅的腔體，而采用爐子工藝則會(huì)同時(shí)沉積在硅片正反面，且工藝溫度高的問題，利用現(xiàn)有的工藝設(shè)備，在硅片背面低溫沉積氮化硅。簡(jiǎn)單來說就是在金屬前絕緣層(PMD)沉積后，再追長(zhǎng)氮化硅膜做保護(hù)層，這可以有效減少背面劃傷以及小顆粒，將硅片后翻，進(jìn)入普通的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)腔體沉積低溫氮化硅(<450C)，成膜完畢后先用干法刻蝕去除表面的氮化硅膜，然后再利用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)去除一定厚度的氧化膜，最后按需求追長(zhǎng)一定厚度的氧化膜。


圖1是本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法的硅片的上表面淀積金屬絕緣層后的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法的金屬絕緣層上生長(zhǎng)正面保護(hù)層后的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法的硅片的下表面上沉積低溫氮化硅層后的結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法的去除正面保護(hù)層和金屬絕緣層后的結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法的在金屬絕緣層上生長(zhǎng)氧化膜后的結(jié)構(gòu)示意圖。
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
作進(jìn)一步的說明 一種集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其中，
圖1是本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法的硅片的上表面淀積金屬絕緣層后的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)參見圖1，步驟a:在硅片101的上表面淀積金屬絕緣層102，與現(xiàn)有技術(shù)不同，本方法淀積的金屬絕緣層102的厚度要超出現(xiàn)有技術(shù)的厚度 1000 2000A ；
本發(fā)明的步驟a中的金屬絕緣層102的厚度為6000A 10000A。本發(fā)明中的所述金屬絕緣層102為氧化膜層。圖2是本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法的金屬絕緣層上生長(zhǎng)正面保護(hù)層后的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)參見圖2，步驟b:在金屬絕緣層102上生長(zhǎng)正面保護(hù)層 103，使正面保護(hù)層103將金屬絕緣層102上表面完全覆蓋；本發(fā)明的步驟b中的正面保護(hù)層103為氮化硅層。本發(fā)明的步驟b中的正面保護(hù)層103的厚度為1000A 2000A。圖3是本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法的硅片的下表面上沉積低溫氮化硅層后的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)參見圖3，步驟c 將硅片101后翻，在硅片101的下表面上沉積低溫氮化硅層201，以起到物理保護(hù)層的作用，可以有效減少后續(xù)工藝中對(duì)于硅片101背面的損傷；
本發(fā)明的步驟c中，將硅片101置于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積模腔內(nèi)沉積低溫氮化硅層201 (<450C)，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積模腔為現(xiàn)有技術(shù)中較為常見的模腔。本發(fā)明的步驟c中的低溫氮化硅層201的厚度為500A 5000A，低溫氮化硅層201 的厚度根據(jù)濕法刻蝕的次數(shù)決定，一般一次背面濕法會(huì)剝離200A左右的低溫氮化硅層 201。圖4是本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法的去除正面保護(hù)層和金屬絕緣層后的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)參見圖4，驟d:干法刻蝕去除正面保護(hù)層103，之后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨去除一定厚度的金屬絕緣層102。圖5是本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法的在金屬絕緣層上生長(zhǎng)氧化膜后的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)參見圖5，步驟d之后還包括在金屬絕緣層102上生長(zhǎng)一層氧化膜104。進(jìn)一步的，步驟d之后也可以不生長(zhǎng)氧化膜104，是否生長(zhǎng)根據(jù)后續(xù)工藝的要求來決定。綜上所述，本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法利用現(xiàn)有的工藝設(shè)備，在硅片背面低溫沉積氮化硅。簡(jiǎn)單來說就是在金屬前絕緣層(PMD)沉積后，再追長(zhǎng)氮化硅膜做保護(hù)層，這可以有效減少背面劃傷以及小顆粒，將硅片后翻，進(jìn)入普通的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)腔體沉積低溫氮化硅(<450C)，成膜完畢后先用干法刻蝕去除表面的氮化硅膜，然后再利用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)去除一定厚度的氧化膜，最后按需求追長(zhǎng)一定厚度的氧化膜。以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其特征在于， 步驟a 在硅片的上表面淀積金屬絕緣層；步驟b 在金屬絕緣層上生長(zhǎng)正面保護(hù)層；步驟c 將硅片后翻，在硅片的下表面上沉積低溫氮化硅層，以起到物理保護(hù)層的作用；步驟d 干法刻蝕去除正面保護(hù)層，之后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨去除一定厚度的金屬絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其特征在于，步驟d之后還包括在金屬絕緣層上生長(zhǎng)一層氧化膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其特征在于，步驟b中的正面保護(hù)層為氮化硅層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其特征在于，步驟a中的金屬絕緣層的厚度為6000A 10000A。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅生長(zhǎng)方法，其特征在于，步驟b中的正面保護(hù)層的厚度為1000A 2000A。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其特征在于，步驟c中的低溫氮化硅層的厚度為500A飛000A。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其特征在于，所述金屬絕緣層為氧化膜層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法，其特征在于，步驟c中，將硅片置于等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積模腔內(nèi)沉積低溫氮化硅層。
全文摘要
本發(fā)明集成在前道工藝中的硅片背面氮化硅成長(zhǎng)方法利用現(xiàn)有的工藝設(shè)備，在硅片背面低溫沉積氮化硅。簡(jiǎn)單來說就是在金屬前絕緣層(PMD)沉積后，再追長(zhǎng)氮化硅膜做保護(hù)層，這可以有效減少背面劃傷以及小顆粒，將硅片后翻，進(jìn)入普通的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)腔體沉積低溫氮化硅(<450C)，成膜完畢后先用干法刻蝕去除表面的氮化硅膜，然后再利用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)去除一定厚度的氧化膜，最后按需求追長(zhǎng)一定厚度的氧化膜。
文檔編號(hào)H01L21/318GK102420131SQ20111018345
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者景旭斌, 楊斌, 郭明升 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司