專利名稱：深溝槽刻蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路制造工藝方法，特別是涉及一種深溝槽刻蝕方法。
背景技術(shù)：
針對(duì)超結(jié)器件(SUPER JUNCTION)、壓敏傳感器件(MEMQ、大功率器件(POWER M0S) 等制程中，深溝槽工藝(DEEP TRENCH)得到廣泛的應(yīng)用，深溝槽通過干法刻蝕獲得?，F(xiàn)有深溝槽刻蝕方法都是采用干法刻蝕工藝在硅片的正面形成深溝槽，采用干法刻蝕工藝在硅片的正面形成深溝槽包括如下步驟步驟1、如圖1所述在硅片1上進(jìn)行硬掩膜2的生長(zhǎng)和刻蝕，用所述硬掩膜2形成的圖形作為在所述干法刻蝕時(shí)的掩模層；步驟2、如圖2所示，用所述硬掩膜2形成的圖形做掩模層，采用干法刻蝕工藝在硅片的正面形成深溝槽。現(xiàn)有深溝槽刻蝕方法，所述深溝槽的深度越深、所述干法刻蝕的時(shí)間越長(zhǎng)，所述硬掩膜和光刻膠的厚度就會(huì)越厚，所述硬掩膜的厚度會(huì)達(dá)到幾個(gè)微米。而且，所述硬掩膜的材料要根據(jù)制備的器件的需要進(jìn)行選擇，所述硬掩膜的材料能選擇單一材料的膜層如氧化膜或氮化膜，也能為多種材料膜層的組合如氧化膜-氮化膜-氧化膜(ONO)的組合，所述多種材料膜層的采用更加增加了所述硬掩膜刻蝕的難度。由于上述原因，如圖1所示，在工藝窗口較小的情況下采用現(xiàn)有深溝槽刻蝕方法時(shí)，經(jīng)過步驟1后，后會(huì)在硅片的邊緣的0毫米 3毫米處形成光刻膠(PHOTO RESIST)殘留、硬掩膜(HARD MASK)殘留、大面積的聚合物(POLYMER)或顆粒，在加上干法刻蝕工藝自身的圖形效應(yīng)(MICRO LOADING)，這些都會(huì)造成硅片邊緣凹凸不平；如圖2所示，完成步驟2后，在形成所述深溝槽的同時(shí)會(huì)在所述硅片邊緣形成硅尖刺3 (SILICON GRASS或BLACK SILICON)。所述硅尖刺3會(huì)在后續(xù)的濕法刻蝕過程中斷裂，所述硅尖刺3的斷裂不僅會(huì)造成對(duì)濕法設(shè)備的污染，同時(shí)還會(huì)對(duì)同一個(gè)濕法設(shè)備的濕法槽中作業(yè)的其他硅片和后續(xù)在濕法槽中作業(yè)的其它硅片產(chǎn)品造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種深溝槽刻蝕方法，能夠去除深溝槽形成后在硅片邊緣形成的硅尖刺、避免對(duì)后續(xù)的濕法設(shè)備的污染、提高產(chǎn)品良率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的深溝槽刻蝕方法包括采用干法刻蝕工藝在硅片的正面形成深溝槽的步驟一；形成所述深溝槽后還包括采用硅片背面多晶硅濕法刻蝕工藝去除所述硅片邊緣的硅尖刺的步驟二；所述步驟二的所述硅片背面多晶硅濕法刻蝕工藝中，所述硅片的背面朝上并且旋轉(zhuǎn)，采用噴嘴噴射的方法將濕法刻蝕的化學(xué)藥液噴到所述硅片的背面上并通過旋轉(zhuǎn)使所述化學(xué)藥液在所述硅片背面均勻分布并流向所述硅片的邊緣；所述硅片的正面朝下并充有氮?dú)猓ㄟ^所述氮?dú)庾柚顾龌瘜W(xué)藥液從所述硅片的背面流向正面。步驟二中所述濕法刻蝕工藝的刻蝕時(shí)間為3秒 6秒。步驟二中所述化學(xué)藥液為多晶硅刻蝕液(FEP)，所述多晶硅刻蝕液由硝酸和氫氟酸混合而成，混合比例為氫氟酸硝酸=1 1 1 8。本發(fā)明通過在干法刻蝕形成深溝槽后，接著再采用濕法刻蝕工藝對(duì)硅片的背面進(jìn)行刻蝕、背面刻蝕時(shí)同時(shí)將在硅片正面邊緣形成的硅尖刺刻蝕掉，而硅片正面的邊緣外的圖形區(qū)域被氮?dú)獗Ｗo(hù)而不被刻蝕掉。所以本發(fā)明方法能在保證硅片正面圖形不受損的條件下有效去除硅片邊緣的硅尖刺，這樣就能消除在后續(xù)的濕法刻蝕如去除光刻膠、硬掩膜層的濕法刻蝕中由于硅尖刺所帶來的污染，不僅能有效保護(hù)后續(xù)濕法設(shè)備、而且能有效保護(hù)在濕法設(shè)備中作業(yè)的產(chǎn)品安全，從而能降低生產(chǎn)成本、提供產(chǎn)品良率。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是現(xiàn)有深溝槽刻蝕方法流程中硅片結(jié)構(gòu)示意圖一；圖2是現(xiàn)有深溝槽刻蝕方法流程中硅片結(jié)構(gòu)示意圖二 ；圖3是本發(fā)明實(shí)施例深溝槽刻蝕方法的流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例深溝槽刻蝕方法中步驟二的刻蝕原理示意圖；圖5A是本發(fā)明實(shí)施例深溝槽刻蝕方法完成步驟一后的硅片邊緣的SEM照片；圖5B是本發(fā)明實(shí)施例深溝槽刻蝕方法完成步驟二后的硅片邊緣的SEM照片；圖5C是本發(fā)明實(shí)施例步驟二中濕法刻蝕時(shí)間大于6秒的硅片邊緣的SEM照片。
具體實(shí)施例方式如圖3所示，是本發(fā)明實(shí)施例深溝槽刻蝕方法的流程圖，本發(fā)明實(shí)施例深溝槽刻蝕方法包括采用干法刻蝕工藝在硅片的正面形成深溝槽的步驟一；形成所述深溝槽后還包括采用硅片背面多晶硅濕法刻蝕工藝去除所述硅片邊緣的硅尖刺的步驟二。如圖4所示， 本發(fā)明實(shí)施例深溝槽刻蝕方法中步驟二的刻蝕原理示意圖，所述步驟二的硅片背面多晶硅濕法刻蝕工藝中，所述硅片4的背面朝上并且通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，采用噴嘴6噴射的方法將濕法刻蝕的化學(xué)藥液7噴到所述硅片4的背面上并通過旋轉(zhuǎn)使所述化學(xué)藥液7在所述硅片4背面均勻分布并流向所述硅片4的邊緣；所述硅片4的正面朝下并充有氮?dú)猓?通過所述氮?dú)庾柚顾龌瘜W(xué)藥液7從所述硅片4的背面流向正面，所述氮?dú)馔ㄟ^管道系統(tǒng) 8流入。所述化學(xué)藥液7最后通過化學(xué)回收槽9回收。步驟二中所述化學(xué)藥液為多晶硅刻蝕液，所述多晶硅刻蝕液由硝酸和氫氟酸混合而成，混合比例為氫氟酸硝酸=1 1 1 8。步驟二中所述濕法刻蝕工藝的刻蝕時(shí)間的時(shí)間要嚴(yán)格控制，時(shí)間過短如小于3秒時(shí)藥液剛從噴嘴噴出，不穩(wěn)定，硅片邊緣側(cè)面的硅尖刺缺陷無法確保完全去除；而時(shí)間太長(zhǎng)如大于6s時(shí)，刻蝕藥液會(huì)損傷硅片邊緣正面圖形。將背面刻蝕時(shí)間控制在3-6s，保證能夠去掉硅片邊緣的硅尖刺缺陷，同時(shí)不損傷硅片正面圖形。如圖5A所示，為本發(fā)明實(shí)施例深溝槽刻蝕方法完成步驟一后的硅片邊緣的SEM照片，可以看到，在硅片邊緣形成硅尖刺。如圖5B所示，是本發(fā)明實(shí)施例深溝槽刻蝕方法完成步驟二后的硅片邊緣的SEM照片，且刻蝕時(shí)間控制在3秒 6秒，可以看出，硅片邊緣的硅尖刺已去除且對(duì)硅片正面圖形沒有損傷。如圖5C所示，是本發(fā)明實(shí)施例步驟二中濕法刻蝕時(shí)間大于6秒的硅片邊緣的SEM照片，硅片邊緣的硅尖刺已去除但同時(shí)對(duì)硅片正面圖形造成了損傷。 以上通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種深溝槽刻蝕方法，包括采用干法刻蝕工藝在硅片的正面形成深溝槽的步驟一； 其特征在于，形成所述深溝槽后還包括采用硅片背面多晶硅濕法刻蝕工藝去除所述硅片邊緣的硅尖刺的步驟二 ；所述步驟二的所述硅片背面多晶硅濕法刻蝕工藝中，所述硅片的背面朝上并且旋轉(zhuǎn)，采用噴嘴噴射的方法將濕法刻蝕的化學(xué)藥液噴到所述硅片的背面上并通過旋轉(zhuǎn)使所述化學(xué)藥液在所述硅片背面均勻分布并流向所述硅片的邊緣；所述硅片的正面朝下并充有氮?dú)?，通過所述氮?dú)庾柚顾龌瘜W(xué)藥液從所述硅片的背面流向正面。
2.如權(quán)利要求1所述深溝槽刻蝕方法，其特征在于步驟二中所述濕法刻蝕工藝的刻蝕時(shí)間為3秒 6秒。
3.如權(quán)利要求1所述深溝槽刻蝕方法，其特征在于步驟二中所述化學(xué)藥液為多晶硅刻蝕液，所述多晶硅刻蝕液由硝酸和氫氟酸混合而成，混合比例為氫氟酸硝酸=1 1 1 8。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深溝槽刻蝕方法，包括采用干法刻蝕工藝在硅片的正面形成深溝槽的步驟一；形成深溝槽后還包括采用硅片背面多晶硅濕法刻蝕工藝去除硅片邊緣的硅尖刺的步驟二。步驟二的硅片背面多晶硅濕法刻蝕工藝中，硅片的背面朝上并且旋轉(zhuǎn)，采用噴嘴噴射的方法將濕法刻蝕的化學(xué)藥液噴到硅片的背面上并通過旋轉(zhuǎn)使化學(xué)藥液在硅片背面均勻分布并流向硅片的邊緣；硅片的正面朝下并充有氮?dú)?，通過氮?dú)庾柚够瘜W(xué)藥液從硅片的背面流向正面。本發(fā)明能夠去除深溝槽形成后在硅片邊緣形成的硅尖刺、避免對(duì)后續(xù)的濕法設(shè)備的污染、提高產(chǎn)品良率。
文檔編號(hào)H01L21/02GK102479676SQ20101056359
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者劉鵬, 姚嫦媧, 楊華, 陳東強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司