專利名稱：改善深溝槽刻蝕后硅片邊緣硅尖刺缺陷的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種改善深溝槽刻蝕后硅片邊緣硅尖刺缺陷的方法。
背景技術：
針對超結器件(SUPER JUNCTION)，壓敏傳感器件(MEMQ，大功率器件(POWER M0S) 等制備工藝中，深溝槽工藝(DEEP TRENCH)得到廣泛的應用，深溝槽通過干法刻蝕獲得。對于深溝槽的干法刻蝕，因為需要刻蝕的深度很深的原因，刻蝕時間較長。硬掩膜層和光刻膠的厚度都會比較厚，尤其是硬掩膜層的厚度會達到幾個微米，有時因為器件需要，硬掩膜層不再是同一材料(氧化膜或氮化膜等)即為多種材料膜層的組合，例如氧化膜-氮化膜-氧化膜(ONO)的組合，這些都提高了硬掩膜層的刻蝕難度。在工藝窗口較小的情況下，在硅片的邊緣0 3毫米就會有光刻膠(PHOTO RESIST)殘留，硬掩膜(HARDMASK)殘留，出現大面積的聚合物(POLYMER)或顆粒，包括干法刻蝕自身的圖形效應(MICRO LOADING)等。這些都會造成硅片邊緣凹凸不平，并且伴隨有硅尖刺(SILICON GRASS或BLACK SILICON)缺陷產生。在后續(xù)的濕法去膠和濕法刻蝕過程中，由于硅尖刺的斷裂造成對濕法設備的污染，同時對同一個濕法槽作業(yè)的其他硅片和后續(xù)在濕法槽中作業(yè)的其它硅片產品造成污染。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種改善深溝槽刻蝕后硅片邊緣硅尖刺缺陷的方法，其能去除大部分的硅尖刺。為解決上述技術問題，本發(fā)明的改善深溝槽刻蝕后硅片邊緣硅尖刺缺陷的方法， 其特征在于，在硅片上刻蝕形成深溝槽之后，包括如下步驟步驟一，在硅片上涂一層光刻膠；步驟二，采用祛邊和邊緣曝光的工藝，將距離硅片邊緣預定尺寸以內的區(qū)域暴露出來；步驟三，采用各向同性的干法刻蝕工藝去除硅片邊緣的硅尖刺；步驟四，去除剩余在硅片上的光刻膠。在本發(fā)明的方法中，采用光刻膠保護中間的圖形，之后利用各向同性的干法刻蝕工藝去除硅片邊緣的硅尖刺，而后去除剩余在硅片上的光刻膠，因此時硅尖刺已被大量去除，因此濕法去膠時不會污染濕法設備。


下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1為深溝槽刻蝕后硅片邊緣的結構示意圖；圖2為本發(fā)明的方法流程示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的改善深溝槽刻蝕后晶圓邊緣硅尖刺缺陷的干法刻蝕工藝，在干法刻蝕硅片形成深溝槽之后，包括如下步驟步驟一，涂一層光刻膠。厚度可為1到5微米，為了防止硅尖刺斷裂污染濕法槽， 在深溝槽干法刻蝕后就不進行濕法清洗。這層光刻膠的涂布是越厚越好，它保護著中間的器件不受到干法刻蝕的損傷，越厚抵御干法刻蝕的能力越強。步驟二，通過祛邊和邊緣曝光工藝，把硅片邊緣的0 3毫米的區(qū)域暴露出來。其余的區(qū)域依然是被光刻膠蓋住，這步的目的就是暴露硅片的邊緣有硅尖刺的區(qū)域。同時使用祛邊(EBR，edge bead remove)和邊緣曝光(WEE)是保證硅片的邊緣沒有光刻膠的殘留， 分開單獨使用EBR和邊緣曝光，邊緣去膠的工藝窗口較小。步驟三，各向同性的干法刻蝕硅尖刺。一個具體的干法刻蝕工藝中，采用電感耦合反應腔，腔體內的壓力為10 200MT，上部電極功率500 2000W，下部電極的功率0 500W，刻蝕氣體以SF6為主來對硅尖刺進行刻蝕。在各向同性的刻蝕中把高度比較低的硅尖刺除掉以及大量減少較高硅尖刺的高度?？涛g時間不能太短，這樣去除效果不顯著。當然干法刻蝕的時間也不能太長，要考慮到第一步光刻膠的阻擋力，不能對中間的圖形有損害， 對于硬掩膜在后續(xù)工藝中會被去除的，硬掩膜可以在干法刻蝕中被損害。但是由于采用各向同性的刻蝕工藝，晶圓的邊緣的第一圈有效器件可能會被破壞掉。步驟四，去除剩余的光刻膠。因為深溝槽很深，內部的光刻膠很難一步去除，所以可采用干法加濕法的工藝去除，具體可為通過兩步或兩步以上的以氣體O2為主或添加少量氣體CF4對光刻膠進行干法刻蝕，溫度達到250攝氏度左右，時間達到150秒左右；最后再進行兩步或兩步以上的熱的濃硫酸(SPM)并輔以熱的氨水雙氧水(APM)進行濕法清洗去膠。由于此時硅尖刺已被大量刻蝕掉，因此進行這幾步濕法去膠的濕法設備不會受到污染的影響。該方法不僅適用于有深溝槽工藝的器件，并且適用于其它硅片的邊緣有硅尖刺的工藝和器件處理中。
權利要求
1.一種改善深溝槽刻蝕后硅片邊緣硅尖刺缺陷的方法，其特征在于，在硅片上刻蝕形成深溝槽之后，包括如下步驟步驟一，在硅片上涂一層光刻膠；步驟二，采用祛邊和邊緣曝光的工藝，將距離硅片邊緣預定尺寸以內的區(qū)域暴露出來；步驟三，采用各向同性的干法刻蝕工藝去除硅片邊緣的硅尖刺； 步驟四，去除剩余在硅片上的光刻膠。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟一中所述的光刻膠厚度為1 5 微米。
3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟二中所述的預定尺寸為3毫米。
4.按照權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于所述步驟三中所述的干法刻蝕工藝中所用的刻蝕腔體為電感耦合反應腔刻蝕腔內壓力10 200毫托，上部電極功率為500 2000瓦，下部電極功率為0 500瓦，刻蝕氣體包含有SF6。
5.按照權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于所述步驟四中光刻膠的去除具體為采用至少兩步干法刻蝕和至少兩步濕法清洗工藝。
6.按照權利要求5所述的方法，其特征在于所述干法刻蝕中，刻蝕氣體包括O2；所述濕法清洗中，清洗液包括濃硫酸和氨水雙氧水。
7.按照權利要求4所述的方法，其特征在于所述步驟四中光刻膠的去除具體為采用至少兩步干法刻蝕和至少兩步濕法清洗工藝。
8.一種改善硅片邊緣硅尖刺缺陷的方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一，在硅片上涂一層光刻膠；步驟二，采用祛邊和邊緣曝光的工藝，將距離硅片邊緣預定尺寸以內的區(qū)域暴露出來；步驟三，采用各向同性的干法刻蝕工藝去除硅片邊緣的硅尖刺； 步驟四，去除剩余在硅片上的光刻膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善深溝槽刻蝕后硅片邊緣硅尖刺缺陷的方法，其為在硅片上刻蝕形成深溝槽之后，包括如下步驟步驟一，在硅片上涂一層光刻膠；步驟二，采用祛邊和邊緣曝光的工藝，將距離硅片邊緣預定尺寸以內的區(qū)域暴露出來；步驟三，采用各向同性的干法刻蝕工藝去除硅片邊緣的硅尖刺；步驟四，去除剩余在硅片上的光刻膠。采用本發(fā)明的方法，能有效的去除硅片邊緣的硅尖刺缺陷，避免濕法去膠時污染濕法設備。
文檔編號H01L21/02GK102446701SQ20101050396
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權日2010年10月12日
發(fā)明者劉鵬, 吳智勇, 黃志剛 申請人:上海華虹Nec電子有限公司