[发明专利]防止多层外延生长时背面形成多晶颗粒的方法及背封结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体来说，本发明涉及一种防止多层外延生长时晶圆片背面形成多晶颗粒的方法以及背封结构。

背景技术

随着功率晶体管的工作电压的提高，进一步提高大功率晶体管的特性，超结的概念被提出。使用超结结构的导通电阻只有相同面积的传统功率晶体管的20%。而且其输出电容，输入电容也同步降低，工作频率特性得到提高。

超结结构的实现一般有两种途径：一种是使用多层注入、多层外延的技术形成超结的方案；另一种是使用深沟槽刻蚀加外延填充生长形成超结的方案。

对于上述第一种途径，在多层外延的生长过程中，由于多次的外延生长和其他工艺过程容易造成背封保护层（一般为TEOS，正硅酸乙酯）损伤，因此损伤部分所裸露的衬底下表面会在下一次的外延生长过程中提供了生长核，从而形成多晶颗粒。根据外延生长的厚度，多晶颗粒可以生长到几个微米到几十个微米，严重影响了后续工艺，特别是光刻，造成低良率甚至无法在线流片。

具体来说，衬底背面的多晶颗粒使得整个晶圆片背面不平整，在采用真空吸附的方式粘取晶圆片时，导致晶圆表面存在一定程度的翘曲。在光刻工艺中，这会使局部焦距发生变化，从而引起线宽改变、图像失真，无法完成曝光。情况严重时，甚至造成吸不住晶圆片，无法将其固定住。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防止多层外延生长时晶圆片背面形成多晶颗粒的方法以及背封结构，避免外延生长过程中因背封损伤而产生多晶颗粒。

为解决上述技术问题，本发明提供一种防止多层外延生长时背面形成多晶颗粒的方法，包括步骤：

A.提供一半导体衬底，所述半导体衬底系用于多层离子注入、多层外延生长形成超结结构；

B.在所述半导体衬底的背面形成一第一背封保护层，所述第一背封保护层为正硅酸乙酯层；

C.在所述第一背封保护层的表面形成一第二背封保护层。

可选地，所述第一背封保护层为低温氧化的正硅酸乙酯层。

可选地，所述第二背封保护层为不掺杂的多晶硅层。

可选地，在上述步骤B之前，所述方法还包括步骤：

A1.在所述半导体衬底的背面形成一吸杂多晶硅层。

可选地，所述吸杂多晶硅层为非掺杂的吸杂多晶硅层。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种防止多层外延生长时背面形成多晶颗粒的背封结构，包括：

半导体衬底，用于多层离子注入、多层外延生长形成超结结构；

第一背封保护层，位于所述半导体衬底的背面，所述第一背封保护层为正硅酸乙酯层；

第二背封保护层，位于所述第一背封保护层的表面。

可选地，所述第一背封保护层为低温氧化的正硅酸乙酯层。

可选地，所述第二背封保护层为不掺杂的多晶硅层。

可选地，所述背封结构还包括：

吸杂多晶硅层，位于所述半导体衬底的背面和所述第一背封保护层之间。

可选地，所述吸杂多晶硅层为非掺杂的吸杂多晶硅层。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过在强度有限、容易造成损伤的原背封保护层的基础上，增加一层新的较硬的背封保护层，避免了在形成超结结构的过程中多次的外延生长和其他工艺流程造成背封结构损伤的问题，从而不会为下一次的外延生长过程提供生长核，也就杜绝了在晶圆片背面形成多晶颗粒。

另外，该新增的背封保护层在外延生长时，其整个背面都可均匀、平整地生长外延层，使得衬底所在的晶圆片背面始终能够保持平整，不影响光刻等后续工艺，提升了良率和在线产量。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1至图3为本发明一个实施例的防止多层外延生长时晶圆片背面形成多晶颗粒的工艺流程图；

图4为本发明一个实施例的防止多层外延生长时晶圆片背面形成多晶颗粒的背封结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

防止多层外延生长时背面形成多晶颗粒的方法实施例