[发明专利]一种去除晶圆背面掩膜层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体芯片的加工方法，具体来说，涉及一种在晶圆制作过程中去除晶圆背面掩膜层的方法。

背景技术

在晶圆的生产过程中，多晶硅的形成是由一系列的子步骤组成，包括：多晶硅层生长，掩膜层生长，光学显影，对多晶硅层进行光刻/刻蚀，形成所需的电路图案。其中，掩膜层的作用是为下层结构提供防反射层，以便在刻蚀过程中将其没有掩盖的下层结构去除，而保留其覆盖的部分，最终形成电路图案。

如图1中所示的是上述现有技术中使用的多晶硅的形成过程，其中，首先在晶圆101上生长多晶硅层102，接着用炉管（diffusion）扩散的方法生长出掩膜层，炉管生长的特点是晶圆表面和背面都会同时生长出氮化硅，在晶圆正面生长出的掩膜层为103，在晶圆背面生长出的掩膜层为103’。这里的掩膜层分别以常用的氮化硅、氧化硅为例进行说明，其中的氮化硅形成的掩膜层103是非常重要的膜层，其厚度大约1400-1600埃，其作用是为多晶硅层102的光刻提供防反射层。但是，背面的氮化硅掩膜层103’是不需要的，而且会产生不必要的应力，因此需要去除。下一步骤是将晶圆背面的氮化硅掩膜层103’去除。

现有技术中使用的去除晶圆背面氮化硅的方法是：在晶圆正面的氮化硅层103表面采用CVD气相沉积的方法生长一层2000埃的氧化硅保护层104，如图1中所示。由于CVD方法的特点是只会在晶圆表面生长膜层，不会在晶圆背面生长，因此，仅仅在晶圆正面的氮化硅表面形成一层氧化硅层，把晶圆表面的氮化硅层盖住进行保护。然后如图2所示，将晶圆放入第一浸入式酸洗机台300中进行清洗，浸入式酸洗的特点是采用磷酸作为清洗用的酸液，由于磷酸只与氮化硅发生反应而不与氧化硅反应，将晶圆整体浸泡在磷酸中时，晶圆表面背面的氮化硅因为直接和磷酸接触而被去除，而表面的氮化硅因为有氧化硅保护所以保留下来。采用这种方式把晶圆背面的氮化硅层103’去除，而保留表面的氮化硅层103。接下来，与上述浸入式酸洗的原理类似，利用只与氧化硅反应而不和氮化硅反应的氢氟酸，采用浸入式酸洗的方法，在第二浸入式清洗机台300’中把表面多余的氧化硅去除，使氮化硅显露出来。之后再通过光学显影、刻蚀等步骤，得到仅在正面具有氮化硅掩膜层103的晶圆，然后再对该晶圆进行曝光和刻蚀处理，形成电路图案。

可见，现有技术中为了去除晶圆背面多余的氮化硅，不得不在晶圆表面用CVD的方法生长一层氧化硅保护层，而在背面氮化硅去除后，又要去除晶圆正面的氧化硅保护层。现有技术中这种为了去除背面氮化硅而生长氧化硅，再去除氧化硅的方法工艺比价复杂，成本较高。而且工艺越复杂，越容易带来其他的负面效应。因此提出一种简便、低成本的去除晶圆背面氮化硅的方法，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提出一种去除晶圆背面掩膜层的方法，能够简便、低成本的去除晶圆背面所不需要的掩膜层，从而提高晶圆的生产效率，并降低生产成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种去除晶圆背面掩膜层的方法，依次包括以下步骤：在晶圆的一面生长多晶硅层；在晶圆背面和多晶硅层表面生长掩膜层；将所述晶圆背面朝向喷液机台的喷嘴；从喷嘴喷射清洗液，去除所述晶圆背面的掩膜层。其中，喷液式机台为下喷式机台。在喷嘴喷射清洗液的同时旋转晶圆。掩膜层为氮化硅或氮氧化硅，且清洗液为磷酸。多晶硅层表面的掩膜层是采用炉管扩散的方法生长而成的。

本发明还提供了一种采用上述去除晶圆背面掩膜层的方法生产晶圆的方法，依次包括以下步骤：在所述晶圆背面和所述多晶硅层表面生长掩膜层；对晶圆背面进行清洗；对晶圆正面进行光刻，形成电路图案。其中，对晶圆背面进行清洗时，同时旋转晶圆。其中，掩膜层为氮化硅或氮氧化硅。其中，采用的清洗液为磷酸。其中，采用扩散法在晶圆上生长掩膜层。其中，采用下喷式机台清洗晶圆背面的掩膜层。

采用本发明提供的清洗晶圆背面掩膜层的方法和生产晶圆的方法，大大精简了晶圆制造的工艺流程，降低了成本，同时减少了工艺复杂带来的负面效应。附图说明

图1是现有技术中每步骤所形成晶圆的截面结构示意图。

图2是现有技术中的浸入式酸洗机台示意图。

图3是本发明提供的一种去除晶圆背面掩膜层方法的工艺流程图。

图4是采用图3中的工艺步骤S101、S102、S104中所形成晶圆的截面结构示意图。

图5是本发明所采用的喷液式机台示意图。

图6是本发明提供的去除晶圆背面掩膜层的方法生产晶圆方法流程图。

图中的附图标记所分别指代的技术特征为：