一種避免硅片邊緣薄膜剝離的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種避免硅片邊緣薄膜剝離的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)逐步從簡(jiǎn)單的平面結(jié)構(gòu)過(guò)度到較為復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，尤其是目前三維存儲(chǔ)器的技術(shù)研發(fā)已經(jīng)成為國(guó)際上研發(fā)的一個(gè)主流。為了能夠形成三維結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器，通常需要沉積較厚的薄膜，同時(shí)進(jìn)行高深寬比的刻蝕，這樣相對(duì)于常規(guī)的二維結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器，常常會(huì)帶來(lái)一些新的挑戰(zhàn)。
[0003]由于沉積了較厚的薄膜，沉積的薄膜和襯底硅片的應(yīng)力不匹配，通常會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，從而導(dǎo)致硅片產(chǎn)生一定程度的翹曲；由于需要進(jìn)行高深寬比的刻蝕，為了防止光刻膠的傾倒，通常需要沉積一定厚度的硬掩膜層，而目前較為常用的硬掩膜層如無(wú)定形碳等薄膜其性質(zhì)較脆，容易在具有較高翹曲程度的硅片邊緣發(fā)生薄膜的剝離。
[0004]所以現(xiàn)在亟需一種新的方法來(lái)解決硅片邊緣薄膜的剝離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種避免硅片邊緣薄膜剝離的方法。
[0006]一種避免硅片邊緣薄膜剝離的方法，應(yīng)用于制備高深寬比溝槽的工藝中，其特征在于，包括:
[0007]提供一硅襯底；
[0008]于所述硅襯底上沉積一復(fù)合薄膜層；
[0009]根據(jù)沉積了所述復(fù)合薄膜層的所述硅襯底的翹曲度，于所述復(fù)合薄膜層上沉積一與所述硅襯底的翹曲度反向的應(yīng)力薄膜；
[0010]依次沉積無(wú)定形碳薄膜和抗反射層薄膜于所述應(yīng)力薄膜上；
[0011]沉積一光刻膠于所述抗反射層薄膜上，對(duì)所述光刻膠圖案化后刻蝕形成溝槽。
[0012]上述的方法，其中，所述復(fù)合薄膜層由氧化硅薄膜和氮化硅薄膜交替沉積而成。
[0013]上述的方法，其中，所述方法還包括:
[0014]對(duì)所述溝槽進(jìn)行熱磷酸處理，以除去部分所述氮化硅薄膜。
[0015]上述的方法，其中，所述高壓應(yīng)力薄膜的材質(zhì)為氮化硅。
[0016]上述的方法，其中，所述應(yīng)力薄膜為高壓應(yīng)力薄膜。
[0017]上述的方法，其中，所述高壓應(yīng)力薄膜的應(yīng)力大于2GPa。
[0018]上述的方法，其中，所述高壓應(yīng)力薄膜的應(yīng)力大于2GPa。
[0019]上述的方法，其中，所述復(fù)合薄膜層的厚度大于lum。
[0020]上述的方法，其中，所述氧化娃薄膜的單層厚度為10-80nm，所述氮化娃薄膜的單層厚度為10-80nmo
[0021]綜上所述，本發(fā)明提出了一種解決硅片邊緣薄膜剝離的方法，在硅襯底的的復(fù)合薄膜層上沉積高應(yīng)力層，可以解決硅片邊緣薄膜剝離的現(xiàn)象，消除了半導(dǎo)體器件缺陷產(chǎn)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并且兼容后續(xù)的工藝，不會(huì)產(chǎn)生任何負(fù)面影響。
【附圖說(shuō)明】
[0022]參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說(shuō)明和闡述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
[0023]圖1-圖6是本發(fā)明解決硅片邊緣薄膜剝離的方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加易于理解，下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]本發(fā)明的核心思想是:當(dāng)采用現(xiàn)有工藝流程，由于硅片的翹曲程度較大，在沉積無(wú)定形碳薄膜的過(guò)程中，由于該薄膜性質(zhì)較脆，很容易在硅片冷卻的過(guò)程中產(chǎn)生硅片邊緣剝離的現(xiàn)象。而采用本發(fā)明的方法，在沉積無(wú)定形碳薄膜之前，預(yù)先沉積了一層和硅片翹曲程度相反的薄膜，從而減小了硅片總的翹曲程度，當(dāng)其再進(jìn)行無(wú)定形碳薄膜的沉積時(shí)，就不容易發(fā)生硅片邊緣薄膜的剝離。而該氮化硅薄膜可在后續(xù)的去除氮化硅薄膜工藝中去除，從而不會(huì)產(chǎn)生任何負(fù)面影響。
[0026]如圖1-圖6所示，所以本發(fā)明設(shè)計(jì)一種避免硅片邊緣薄膜剝離的方法，其中包括:
[0027]提供一硅襯底I ;
[0028]在該硅襯底I上沉積一定厚度的復(fù)合薄膜層2，該復(fù)合薄膜層是有氧化硅薄膜和氮化硅薄膜交替沉積而組成的，即先沉積一氧化硅薄膜，然后再沉積一氮化硅薄膜，然后在氮化硅薄膜上再沉積氧化硅薄膜。其中，每一層氧化硅薄膜的厚度為10-80nm，每一層氮化硅薄膜的厚度為10-80nm。這些氧化硅薄膜和氮化硅薄膜組成的復(fù)合薄膜層2的厚度大于Ium0
[0029]在沉積了復(fù)合薄膜層2之后，此時(shí)收到復(fù)合薄膜層2的作用，硅襯底I具有一定程度的翹曲，翹曲度在正10um以上，所以需要進(jìn)行修正，此時(shí)在復(fù)合薄膜層2的上表面沉積一層高應(yīng)力的氮化硅薄膜3，在本發(fā)明中，該氮化硅薄膜3具有高壓應(yīng)力，而且該高壓應(yīng)力氮化硅薄膜3的壓應(yīng)力大于2GPa，厚度約在30-100nm之間。
[0030]當(dāng)沉積了高壓應(yīng)力薄膜后，硅襯底I在該應(yīng)力的作用下，翹曲度下降到SOum以下。
[0031]當(dāng)沉積完高壓應(yīng)力薄膜后，在該高壓應(yīng)力薄膜上依次沉積無(wú)定形碳薄膜4以及抗反射層薄膜5，其中，無(wú)定形碳薄膜4厚度為300-3000nm，抗反射層薄膜5厚度為20_200nm。
[0032]在抗反射層薄膜5上旋涂一光刻膠6，對(duì)該光刻膠6進(jìn)行圖案化定義，然后刻蝕，其中包括有光刻、刻蝕，干法去膠和濕法去膠等一系列操作，這樣的目的是為了在沉積玩抗反射層的半導(dǎo)體器件上產(chǎn)生一個(gè)高深寬比的溝槽，深寬比是指溝槽的深度與寬度之間的比值，即深度與寬度的比值大于等于3的深寬比一般會(huì)認(rèn)為是高深寬比。
[0033]最后對(duì)該溝槽進(jìn)行熱磷酸處理，以除去復(fù)合薄膜層中部分氮化硅薄膜。
[0034]本發(fā)明提出了一種解決硅片邊緣薄膜剝離的方法，在硅襯底的復(fù)合薄膜層上沉積高應(yīng)力層，可以解決硅片邊緣薄膜剝離的現(xiàn)象，消除了半導(dǎo)體器件缺陷產(chǎn)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并且兼容后續(xù)的工藝，不會(huì)產(chǎn)生任何負(fù)面影響。
[0035]通過(guò)說(shuō)明和附圖，給出了【具體實(shí)施方式】的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。
[0036]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說(shuō)明后，各種變化和修正無(wú)疑將顯而易見(jiàn)。因此，所附的權(quán)利要求書(shū)應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種避免硅片邊緣薄膜剝離的方法，應(yīng)用于制備高深寬比溝槽的工藝中，其特征在于，包括: 提供一娃襯底； 于所述硅襯底上沉積一復(fù)合薄膜層； 根據(jù)沉積了所述復(fù)合薄膜層的所述硅襯底的翹曲度，于所述復(fù)合薄膜層上沉積一與所述硅襯底的翹曲度反向的應(yīng)力薄膜； 依次沉積無(wú)定形碳薄膜和抗反射層薄膜于所述應(yīng)力薄膜上； 沉積一光刻膠于所述抗反射層薄膜上，對(duì)所述光刻膠圖案化后刻蝕形成溝槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述復(fù)合薄膜層由氧化硅薄膜和氮化硅薄膜交替沉積而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 對(duì)所述溝槽進(jìn)行熱磷酸處理，以除去部分所述氮化硅薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高壓應(yīng)力薄膜的材質(zhì)為氮化硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述應(yīng)力薄膜為高壓應(yīng)力薄膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述高壓應(yīng)力薄膜的應(yīng)力大于2GPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無(wú)定形碳薄膜厚度為300-3000nm，所述看反射層薄膜厚度為20-200nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述復(fù)合薄膜層的厚度大于lum。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述氧化硅薄膜的單層厚度為10-80nm，所述氮化娃薄膜的單層厚度為10-80nm。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種避免硅片邊緣薄膜剝離的方法。在硅襯底的復(fù)合薄膜層上沉積高應(yīng)力層，可以解決硅片邊緣薄膜剝離的現(xiàn)象，消除了半導(dǎo)體器件缺陷產(chǎn)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并且兼容后續(xù)的工藝，不會(huì)產(chǎn)生任何負(fù)面影響。
【IPC分類(lèi)】H01L21-20, H01L21-31
【公開(kāi)號(hào)】CN104867826
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510305037
【發(fā)明人】徐強(qiáng), 張高升, 嚴(yán)萍, 李廣濟(jì)
【申請(qǐng)人】武漢新芯集成電路制造有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月4日