專利名稱：防止在晶片的邊緣上形成黑硅的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，特別涉及防止在晶片上形成黑硅的方法和裝置。
腐蝕工藝通過例如化學(xué)反應(yīng)要除去的部分表面從襯底上除去材料。然而在腐蝕期間，被腐蝕的材料經(jīng)常地再沉積，通常這是不希望的。在半導(dǎo)體工業(yè)中，在集成電路芯片的處理中廣泛地使用腐蝕。在集成電路芯片的制造工藝中，硅晶片作為半導(dǎo)體器件形成其上的襯底。在包括存儲(chǔ)單元的集成電路中，如深溝槽電容器等的電容器需要將深溝槽腐蝕到硅襯底內(nèi)。所述腐蝕通常促進(jìn)了硅材料在晶片的其它區(qū)域中的再沉積。這些其它區(qū)域包括硅晶片的背表面和邊緣。
黑硅是描述通過腐蝕半導(dǎo)體芯片中的硅形成的硅沉淀物使用的術(shù)語。黑硅通常為長度約4到6微米之間的小尖峰(spike)形。這些尖峰經(jīng)常形成在硅襯底的露出區(qū)域上，特別是沿晶片的外邊緣形成。尖峰從晶片脫離并在處理期間影響晶片上器件的形成。尖峰的存在影響了芯片成品率。
如上所述，尖峰經(jīng)常形成在晶片的邊緣和背面上。常規(guī)的技術(shù)嘗試在附加的處理之前通過清洗晶片的背面或除去邊緣的熔珠(bead)去除尖峰。漂洗技術(shù)使用液體漂洗掉形成在晶片邊緣和/或背面上形成的尖峰。使用如拋光等的機(jī)械工藝除去邊緣熔珠的同時(shí)除去這些尖峰。然而，這兩種技術(shù)都不能確保處理期間尖峰不存在關(guān)鍵的區(qū)域內(nèi)。
因此，在半導(dǎo)體芯片的制造期間需要防止形成黑硅。還需要通過消除黑硅沉積增加芯片的成品率。
根據(jù)本發(fā)明通過減少黑硅沉積增加芯片成品率的方法包括以下步驟提供適合于制造半導(dǎo)體芯片的硅晶片，在晶片的整個(gè)表面上淀積第一層，除去部分第一層露出適用形成半導(dǎo)體器件的區(qū)域，以及腐蝕晶片使第一層的其余部分阻止在晶片上腐蝕材料的再沉積。
在本發(fā)明非常有用的方法中，第一層優(yōu)選氧化層。淀積的步驟包括通過低壓汽相淀積淀積第一層。除去的步驟包括通過反應(yīng)離子腐蝕除去第一層。還包括在第一層和用于形成半導(dǎo)體器件的露出區(qū)域上形成襯墊層的步驟以及在襯墊層上形成玻璃層的步驟。腐蝕晶片的步驟還包括通過反應(yīng)離子腐蝕腐蝕晶片。
根據(jù)本發(fā)明制造期間處理半導(dǎo)體器件的硅晶片減少硅的再沉積的方法包括在晶片的整個(gè)表面上形成第一層；在第一層的第一部分上形成抗蝕劑層留在晶片上，第一部分位于晶片的背面和邊緣，通過曝光抗蝕劑層除去留下的第一層的第二部分，由此露出適合于半導(dǎo)體器件形成其上的晶片的正面，并除去抗蝕劑層。
在根據(jù)本發(fā)明的另一方法中，第一層優(yōu)選氧化層。形成第一層的步驟包括通過低壓汽相淀積淀積第一層。除去第二部分的步驟包括通過反應(yīng)離子腐蝕除去第二部分。還包括在第一層和用于形成半導(dǎo)體器件的露出的正面上形成襯墊層的步驟。還包括在形成半導(dǎo)體器件的襯墊層上形成玻璃層的步驟。還優(yōu)選通過反應(yīng)離子腐蝕腐蝕晶片的步驟。
減少黑硅沉積其上的半導(dǎo)體組件包括適于制造半導(dǎo)體芯片的硅晶片，晶片具有形成半導(dǎo)體器件的正面、背面和邊緣。淀積層形成在晶片上覆蓋背面和邊緣，防止腐蝕期間晶片的背面和邊緣上硅的再沉積。
淀積層優(yōu)選為氧化層，最好為TEOS。淀積層的厚度優(yōu)選在約1,000和約10,000之間。半導(dǎo)體器件包括深溝槽電容器。淀積層優(yōu)選為低壓淀積的層。
通過下面結(jié)合附圖對示例性實(shí)施例的詳細(xì)介紹，本發(fā)明的這些和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將很顯然。
下面為參考以下附圖對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)介紹。


圖1為硅晶片的剖面圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明層具有淀積在圖1的硅晶片上的剖面圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明具有抗蝕劑層形成在背面上的淀積層上的圖2的晶片剖面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明倒裝之后的圖3的晶片剖面圖，晶片正面上的部分淀積層已除去；圖5為根據(jù)本發(fā)明抗蝕劑層已除去的圖4的硅晶片剖面圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明具有襯墊層和玻璃層形成在圖5的硅晶片上的剖面圖。
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，特別涉及防止在晶片上形成黑硅的方法和裝置。本發(fā)明可以防止在半導(dǎo)體晶片的露出區(qū)域上形成黑硅。在制造期間，特別是硅襯底的腐蝕期間，可以保護(hù)露出的區(qū)域不受腐蝕硅的再沉積影響。露出的區(qū)域由芯片的制造期間留在原位的掩膜層保護(hù)。
現(xiàn)在參考附圖的具體內(nèi)容，其中幾個(gè)圖中類似的參考數(shù)字在表示類似或相同的元件，圖1示出了制造半導(dǎo)體芯片使用的硅晶片10。晶片10放置在臺(tái)板上(未示出)，在處理期間固定晶片。
參考圖2，晶片10有適合于在晶片10上制造器件的正面14。層16形成在晶片10的整個(gè)表面上。層16優(yōu)選由如二氧化硅等的氧化物形成，最好為TEOS或熱氧化物。此外，可以使用如氮化硅等的氮化物，然而這里介紹的其它工藝應(yīng)相應(yīng)地修改。層16的厚度從約1,000到約10,000，優(yōu)選約3,000到約8,000。使用必須覆蓋晶片10的整個(gè)表面(如圖所示的前面、背面和側(cè)面)的淀積工藝淀積層16。在一個(gè)實(shí)施例中，使用低壓化學(xué)汽相淀積工藝淀積層16。也可以使用其它的淀積工藝。
參考圖3，抗蝕劑層18淀積在晶片10的背面20上。背面20與正面14相對。因此，需要倒裝晶片10將抗蝕劑層18提供其上。形成抗蝕劑層18，使層16在晶片10的背面20和邊緣22上被覆蓋?？刮g劑層18可以為本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的相對于抗蝕劑層18選擇性腐蝕層16的任何材料。
參考圖4，定位晶片10從正面14上除去層16。這包括再次倒裝晶片10。在正面14上進(jìn)行覆蓋(blanket)腐蝕，除去露出的那部分層16。僅除去正面14上的層16。層16的其余部分仍由抗蝕劑層18保護(hù)。層16的其余部分覆蓋邊22和背面20，同時(shí)露出正面14。覆蓋腐蝕工藝必須定向，必須保護(hù)邊緣22。這優(yōu)選通過反應(yīng)離子腐蝕(RIE)工藝，或使用陰影環(huán)(未示出)進(jìn)行。
參考圖5和6，除去抗蝕劑層18露出層16的其余部分。通過濕法腐蝕工藝除去抗蝕劑層18。襯墊層24淀積在晶片10的整個(gè)表面和層16的其余部分上。襯墊層24優(yōu)選由如氮化硅等的氮化物形成。此外，可以使用如氧化硅等的氧化物，然而，這里的其它工藝需要相應(yīng)地修改。層24的厚度從約1,000到約10,000，優(yōu)選約3,000到約8,000。使用低壓淀積工藝淀積層24，例如低壓化學(xué)汽相淀積工藝(LPCVD)。
LPCVD或其它的淀積工藝對淀積襯墊層24很有用。玻璃層26淀積在正面14上。玻璃層26包括硼硅玻璃(BSG)、硼磷硅玻璃(BPSG)或本領(lǐng)域中公知的其它玻璃層。
使用公知的方法繼續(xù)進(jìn)一步處理晶片。關(guān)于在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)芯片的一個(gè)例子中，需要形成深溝槽電容器以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器單元。此時(shí)進(jìn)一步的處理包括深溝槽光刻腐蝕晶片10溝槽位置處的玻璃層26。通過例如反應(yīng)離子腐蝕腐蝕晶片10，在硅晶片10中形成深溝槽。
由于層16的其余部分接觸晶片10，因此腐蝕硅的再沉積不會(huì)發(fā)生在保留層16的晶片10上。以此方式，層16作為掩模防止黑硅尖峰形成在晶片的表面上。通過消除黑硅尖峰，減小了尖峰脫離和影響其它處理步驟的可能性。因此，芯片的成品率增加。在以后的處理步驟期間，優(yōu)選已進(jìn)行了大部分硅腐蝕之后，可以除去該掩模。如本領(lǐng)域中公知的那樣進(jìn)行晶片10的進(jìn)一步處理。
現(xiàn)已介紹了防止在晶片的邊緣上形成黑硅的方法和裝置(意在示例而不是限定)，應(yīng)該注意本領(lǐng)域的技術(shù)人員鑒于以上教導(dǎo)可以進(jìn)行修改和變化。因此應(yīng)該理解可以對在附帶的權(quán)利要求書劃定的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)公開的本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行修改?，F(xiàn)已根據(jù)專利法的要求具體和詳細(xì)地介紹了本發(fā)明，向?qū)＠ㄒ蠛捅Ｗo(hù)的權(quán)利陳述在附帶的權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種通過減少黑硅沉積增加芯片成品率的方法，包括以下步驟提供適于制造半導(dǎo)體芯片的硅晶片；在晶片的整個(gè)表面上淀積第一層；除去部分第一層露出適用于形成半導(dǎo)體器件的區(qū)域；以及腐蝕晶片使第一層的其余部分阻止在晶片上腐蝕材料的再沉積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第一層為氧化層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中淀積的步驟包括通過低壓汽相淀積淀積第一層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中除去的步驟包括通過反應(yīng)離子腐蝕除去第一層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在第一層和用于形成半導(dǎo)體器件的露出區(qū)域上形成襯墊層的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括在用于形成半導(dǎo)體器件的襯墊層上形成玻璃層的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中腐蝕晶片的步驟還包括通過反應(yīng)離子腐蝕腐蝕晶片。
8.一種處理半導(dǎo)體器件的硅晶片減少制造期間硅的再沉積的方法，包括以下步驟在晶片的整個(gè)表面上形成第一層；在第一層的第一部分上形成抗蝕劑層留在晶片上，第一部分位于晶片的背面和邊緣；通過曝光抗蝕劑層除去留下的第一層的第二部分，由此露出適合于半導(dǎo)體器件形成其上的晶片的正面，以及除去抗蝕劑層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中第一層為氧化層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中形成第一層的步驟包括通過低壓汽相淀積淀積第一層。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中除去第二部分的步驟包括通過反應(yīng)離子腐蝕除去第二部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括在第一層和用于形成半導(dǎo)體器件的露出區(qū)域上形成襯墊層的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括在形成半導(dǎo)體器件的襯墊層上形成玻璃層的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括通過反應(yīng)離子腐蝕腐蝕晶片的步驟。
15.一種具有減少的黑硅沉積于其上的半導(dǎo)體組件，包括適合于制造半導(dǎo)體芯片的硅晶片，晶片具有用于形成半導(dǎo)體器件的正面、背面和邊緣；以及形成在晶片上覆蓋背面和邊緣的淀積層，用于防止腐蝕期間晶片的背面和邊緣上硅的再沉積。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的半導(dǎo)體組件，其中所說淀積層為氧化層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體組件，其中所說淀積層為TEOS。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的半導(dǎo)體組件，其中所說淀積層的厚度在約1,000和約10,000之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的半導(dǎo)體組件，其中半導(dǎo)體器件包括深溝槽電容器。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的半導(dǎo)體組件，其中所說淀積層為低壓淀積的層。
全文摘要
一種通過減少黑硅的沉積增加芯片成品率的方法包括以下步驟:提供適合于制造半導(dǎo)體芯片的硅晶片,在晶片的整個(gè)表面上淀積第一層,除去部分第一層露出適合形成半導(dǎo)體器件的區(qū)域,以及腐蝕晶片使第一層的其余部分防止在晶片上腐蝕材料的再沉積。一種減少黑硅淀積其上的半導(dǎo)體組件包括適合于制造半導(dǎo)體芯片的硅晶片,晶片具有形成半導(dǎo)體器件的正面、背面和邊緣。淀積層形成在晶片上覆蓋背面和邊緣,防止腐蝕期間晶片的背面和邊緣上硅的再沉積。
文檔編號H01L21/302GK1261723SQ99126740
公開日2000年8月2日 申請日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月10日
發(fā)明者D·－C·佩恩格, D·M·多布什斯基, T·H·王, K·洛伊斯納 申請人:西門子公司, 國際商業(yè)機(jī)器公司