防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的方法及背封結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的方法及背封結(jié)構(gòu)，其中，該方法包括步驟：提供半導體襯底，該半導體襯底系用于多層離子注入、多層外延生長形成超結(jié)結(jié)構(gòu)；在該半導體襯底的背面形成第一背封保護層，該第一背封保護層為正硅酸乙酯層；在該第一背封保護層的表面形成第二背封保護層。本發(fā)明在原背封保護層的基礎(chǔ)上，增加一層新的較硬的背封保護層，避免了多次外延生長和其他工藝造成背封結(jié)構(gòu)損傷，從而不會為下次外延生長提供生長核，杜絕了在晶圓片背面形成多晶顆粒。該新增的背封保護層在外延生長時，整個背面都可均勻地生長外延層，使襯底所在的晶圓片背面始終能夠保持平整，不影響光刻等后續(xù)工藝，提升了良率和在線產(chǎn)量。
【專利說明】防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的方法及背封結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說，本發(fā)明涉及一種防止多層外延生長時晶圓片背面形成多晶顆粒的方法以及背封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著功率晶體管的工作電壓的提聞，進一步提聞大功率晶體管的特性，超結(jié)的概念被提出。使用超結(jié)結(jié)構(gòu)的導通電阻只有相同面積的傳統(tǒng)功率晶體管的20%。而且其輸出電容，輸入電容也同步降低，工作頻率特性得到提高。
[0003]超結(jié)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)一般有兩種途徑:一種是使用多層注入、多層外延的技術(shù)形成超結(jié)的方案；另一種是使用深溝槽刻蝕加外延填充生長形成超結(jié)的方案。
[0004]對于上述第一種途徑，在多層外延的生長過程中，由于多次的外延生長和其他工藝過程容易造成背封保護層(一般為TE0S，正硅酸乙酯)損傷，因此損傷部分所裸露的襯底下表面會在下一次的外延生長過程中提供了生長核，從而形成多晶顆粒。根據(jù)外延生長的厚度，多晶顆?？梢陨L到幾個微米到幾十個微米，嚴重影響了后續(xù)工藝，特別是光刻，造成低良率甚至無法在線流片。
[0005]具體來說，襯底背面的多晶顆粒使得整個晶圓片背面不平整，在采用真空吸附的方式粘取晶圓片時，導致晶圓表面存在一定程度的翹曲。在光刻工藝中，這會使局部焦距發(fā)生變化，從而引起線寬改變、圖像失真，無法完成曝光。情況嚴重時，甚至造成吸不住晶圓片，無法將其固定住。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防止多層外延生長時晶圓片背面形成多晶顆粒的方法以及背封結(jié)構(gòu)，避免外延生長過程中因背封損傷而產(chǎn)生多晶顆粒。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的方法，包括步驟:
[0008]A.提供一半導體襯底，所述半導體襯底系用于多層離子注入、多層外延生長形成超結(jié)結(jié)構(gòu)；
[0009]B.在所述半導體襯底的背面形成一第一背封保護層，所述第一背封保護層為正硅酸乙酯層；
[0010]C.在所述第一背封保護層的表面形成一第二背封保護層。
[0011]可選地，所述第一背封保護層為低溫氧化的正硅酸乙酯層。
[0012]可選地，所述第二背封保護層為不摻雜的多晶硅層。
[0013]可選地，在上述步驟B之前，所述方法還包括步驟:
[0014]Al.在所述半導體襯底的背面形成一吸雜多晶硅層。
[0015]可選地，所述吸雜多晶硅層為非摻雜的吸雜多晶硅層。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的背封結(jié)構(gòu)，包括:
[0017]半導體襯底，用于多層離子注入、多層外延生長形成超結(jié)結(jié)構(gòu)；
[0018]第一背封保護層，位于所述半導體襯底的背面，所述第一背封保護層為正硅酸乙酯層；
[0019]第二背封保護層，位于所述第一背封保護層的表面。
[0020]可選地，所述第一背封保護層為低溫氧化的正硅酸乙酯層。
[0021]可選地，所述第二背封保護層為不摻雜的多晶硅層。
[0022]可選地，所述背封結(jié)構(gòu)還包括:
[0023]吸雜多晶硅層，位于所述半導體襯底的背面和所述第一背封保護層之間。
[0024]可選地，所述吸雜多晶硅層為非摻雜的吸雜多晶硅層。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0026]本發(fā)明通過在強度有限、容易造成損傷的原背封保護層的基礎(chǔ)上，增加一層新的較硬的背封保護層，避免了在形成超結(jié)結(jié)構(gòu)的過程中多次的外延生長和其他工藝流程造成背封結(jié)構(gòu)損傷的問題，從而不會為下一次的外延生長過程提供生長核，也就杜絕了在晶圓片背面形成多晶顆粒。
[0027]另外，該新增的背封保護層在外延生長時，其整個背面都可均勻、平整地生長外延層，使得襯底所在的晶圓片背面始終能夠保持平整，不影響光刻等后續(xù)工藝，提升了良率和
在線產(chǎn)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0029]圖1至圖3為本發(fā)明一個實施例的防止多層外延生長時晶圓片背面形成多晶顆粒的工藝流程圖；
[0030]圖4為本發(fā)明一個實施例的防止多層外延生長時晶圓片背面形成多晶顆粒的背封結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護范圍。
[0032]防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的方法實施例
[0033]圖1至圖3為本發(fā)明一個實施例的防止多層外延生長時晶圓片背面形成多晶顆粒的工藝流程圖。需要注意的是，這些以及后續(xù)其他的附圖均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應(yīng)該以此作為對本發(fā)明實際要求的保護范圍構(gòu)成限制。
[0034]本實施例中的防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的方法主要包括步驟:
[0035]首先，如圖1所示，提供一半導體襯底101，例如硅材料，該半導體襯底101系用于多層離子注入、多層外延生長形成超結(jié)結(jié)構(gòu)(未圖示)。[0036]然后，如圖2所示，在該半導體襯底101的背面形成一第一背封保護層102，該第一背封保護層102為正硅酸乙酯(TEOS)層。優(yōu)選地，該第一背封保護層102可以為低溫氧化的正硅酸乙酯層。
[0037]最后，如圖3所示，在該第一背封保護層102的表面形成一第二背封保護層103。其中，該第二背封保護層103可以為不摻雜的多晶硅層。
[0038]圖4為本發(fā)明一個實施例的防止多層外延生長時晶圓片背面形成多晶顆粒的背封結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，在上述實施例中執(zhí)行圖2所示的步驟之前，該方法可以還包括在半導體襯底101的背面形成一吸雜多晶硅層104的步驟。優(yōu)選地，該吸雜多晶硅層104可以為非摻雜(undoped)的吸雜多晶娃層。
[0039]防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的背封結(jié)構(gòu)實施例
[0040]本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內(nèi)容，其中采用相同的標號來表示相同或近似的元件。
[0041]如圖3所示，其是依照本發(fā)明的一種防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的方法所形成的背封結(jié)構(gòu)。該背封結(jié)構(gòu)主要包括一半導體襯底101、一第一背封保護層102和一第二背封保護層103。其中，半導體襯底101例如為硅材料，用于多層離子注入、多層外延生長形成超結(jié)結(jié)構(gòu)(未圖示)。第一背封保護層102位于半導體襯底101的背面，該第一背封保護層102為正硅酸乙酯(TEOS)層。優(yōu)選地，該第一背封保護層102為低溫氧化的正硅酸乙酯層。第二背封保護層103位于第一背封保護層102的表面。優(yōu)選地，該第二背封保護層103為不摻雜的多晶娃層。
[0042]如圖4所示，其是依照本發(fā)明的另一種防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的方法所形成的背封結(jié)構(gòu)。該背封結(jié)構(gòu)與圖3中所示的背封結(jié)構(gòu)的不同之處在于其還包括一吸雜多晶硅層104，位于半導體襯底101的背面和第一背封保護層102之間。優(yōu)選地，該吸雜多晶硅層104為非摻雜的吸雜多晶硅層。
[0043]本發(fā)明通過在強度有限、容易造成損傷的原背封保護層的基礎(chǔ)上，增加一層新的較硬的背封保護層，避免了在形成超結(jié)結(jié)構(gòu)的過程中多次的外延生長和其他工藝流程造成背封結(jié)構(gòu)損傷的問題，從而不會為下一次的外延生長過程提供生長核，也就杜絕了在晶圓片背面形成多晶顆粒。
[0044]另外，該新增的背封保護層在外延生長時，其整個背面都可均勻、平整地生長外延層，使得襯底所在的晶圓片背面始終能夠保持平整，不影響光刻等后續(xù)工藝，提升了良率和
在線產(chǎn)量。
[0045]本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(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和修改。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的方法，包括步驟: A.提供一半導體襯底(101)，所述半導體襯底(101)系用于多層離子注入、多層外延生長形成超結(jié)結(jié)構(gòu)； B.在所述半導體襯底(101)的背面形成一第一背封保護層(102)，所述第一背封保護層(102)為正硅酸乙酯層； C.在所述第一背封保護層(102)的表面形成一第二背封保護層(103)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一背封保護層(102)為低溫氧化的正硅酸乙酯層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二背封保護層(103)為不摻雜的多晶娃層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在上述步驟B之前，所述方法還包括步驟: Al.在所述半導體襯底(101)的背面形成一吸雜多晶硅層(104)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述吸雜多晶硅層(104)為非摻雜的吸雜多晶娃層。
6.一種防止多層外延生長時背面形成多晶顆粒的背封結(jié)構(gòu)，包括: 半導體襯底(101)，用于多層離子注入、多層外延生長形成超結(jié)結(jié)構(gòu)； 第一背封保護層(102)，位于所述半導體襯底(101)的背面，所述第一背封保護層(102)為正硅酸乙酯層； 第二背封保護層(103)，位于所述第一背封保護層(102)的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一背封保護層(102)為低溫氧化的正硅酸乙酯層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二背封保護層(103)為不摻雜的多晶硅層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述背封結(jié)構(gòu)還包括: 吸雜多晶硅層(104)，位于所述半導體襯底(101)的背面和所述第一背封保護層(102)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的背封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述吸雜多晶硅層(104)為非摻雜的吸雜多晶娃層。
【文檔編號】H01L23/28GK103811328SQ201410078634
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】陶有飛, 楊青森 申請人:上海先進半導體制造股份有限公司