[发明专利]硅片单侧膜淀积的方法

说明书

本发明公开了一种硅片单侧膜淀积的方法，提出硅片单侧膜淀积的方法，该方法为通过利用原子层沉积(ALD)设备在低温下实现硅片单侧薄膜淀积，即选择合适的背膜，并将此背膜通过一定的技术手段粘附在硅片的背面以防止硅片背面淀积薄膜，在淀积工艺完成后将背膜剥离即可。一般情况下，背膜可以在200℃‑300℃保持12小时而不熔化、收缩或变形。通过背膜的运用，实现了低温下(200℃‑300℃)硅片单侧膜沉积的目的，为后续工艺提供了方便条件。此种方法可应用于氧化铝，氧化铪等薄膜的制备，并且具有简便、易操作、成本低等优点。同时，制备的薄膜厚度线性可调(15A‑1000A)，均匀性好(均匀性小于0.5％)。

技术领域

本发明属于半导体芯片加工技术领域，尤其涉及一种硅片单侧膜淀积的方法。

背景技术

随着半导体工艺复杂度的增加，在硅片上淀积的膜数量越来越多，这些膜结构发挥着各种各样的作用，如表面钝化、器件隔离、器件保护、掺杂阻挡、金属层间介质等。其中，薄膜淀积是指在硅片衬底上沉淀一层膜的工艺，主要分为物理气相淀积(PVD)和化学气相淀积(CVD)两种方法。物理气相沉积使用物理的方法(如蒸发、溅射等)使镀膜材料气化并在基体表面沉积；化学气相淀积通过气体混合的化学反应在硅片表面淀积一层固体膜，硅片表面及其邻近的区域被加热来向反应系统提供附加的能量。

原子层沉积设备(ALD)是一种可以将物质以单原子膜的形式一层一层的沉积在基体表面方法。它与普通化学气相沉积有类似之处，但是在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与前一层相关联的，因此每次反应只能沉积一层原子。这种方式虽然沉积速度较慢，但是厚度和结构的高度一致性更能满足纳米级的工艺要求。

对于原子层沉积(ALD)设备，由于硅片正反两面都与工艺气体接触，因此这种方法制备出的薄膜会淀积在硅片两侧。在大部分情况下，硅片背面淀积的薄膜无关紧要，但是一些特殊产品要求只在硅片正面淀积薄膜，不允许背面淀积薄膜，比如双抛片或者键合硅片的背面需要制作其他结构。在这种情况下，需要对设备进行改造，或者开发特殊的工艺来满足产品加工需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硅片单侧膜淀积的方法，具体为：

一种硅片单侧膜淀积的方法，包括如下步骤：

S1在十级洁净室内设置室内温度22℃±1℃，设置室内湿度为45％±10％；

S2在洁净室内，人工将背膜粘贴在晶圆贴片环的一侧表面上且背膜粘贴后表面无褶皱；

S3将硅片放在操作台上且所述硅片的保护侧表面朝上，将所述背膜带有所述晶圆贴片环的一面与所述硅片的上表面进行面对面对准；

S4将所述背膜粘贴在硅片表面上，粘贴好的背膜与所述硅片之间无气泡；

S5将粘合在一起的背膜和硅片沿所述晶圆贴片环的内环剪下；

S6将步骤S5中的硅片送入ALD晶舟内进行薄膜沉积并设置所述ALD晶舟的工作参数；

S7根据步骤6中的设定，拟合薄膜厚度公式；

S8硅片加工完成，从ALD晶舟内取出并剥离所述背膜。

优选的，所述ALD晶舟内的参数设定为：所述ALD晶舟的速度旋转在2rmp至10rmp之间；三甲基铝的流量在200sccm至400sccm之间；氧气流量设为8sLm；氮气流量在0.3sLm至1sLm之间；所述ALD晶舟的腔体压力设为0.05torr至0.1torr之间；压力阀角度在85-88°之间；薄膜沉积的反应温度在250-300℃之间。

优选的，所述薄膜沉积过程中薄膜沉积的厚度公式为：

T＝0.0801L+14.75 (1)

其中，T为薄膜厚度，L为循环次数。