CN105448666A - 利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法 - Google Patents

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吴庆才
王剑
侯永涛
朱丰
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Abstract

本发明公开了一种利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，包括以下步骤：测量晶圆硅片基体的曲率半径，得出其弯曲程度；通过PECVD方法在晶圆硅片基体的表面沉积20000埃米的二氧化硅薄膜；测量已沉积了20000埃米二氧化硅薄膜的基体的曲率半径；将测量好的曲率半径数值与能够继续加工的基体曲率半径范围作比对，若达到该范围则可继续加工，若没有达到该范围，则再次沉积20000埃米的二氧化硅薄膜，然后重复测量曲率半径再进行比对，直到基体的曲率半径达到可继续加工的范围。该方法能够有效的改善基体的弯曲度，使得基体平坦化，便于后续加工。

Description

利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法
技术领域
本发明涉及一种改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，尤其涉及一种利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法。
背景技术
MEMS加工产业现在发展突飞猛进，未经过任何加工的晶圆硅片,其基体是平坦的。当表面进行加工结构化以后，基体会受结构化以后的整体应力影响。其基体的表面平坦度对后续微机械加工影响十分重要，表面的型貌和残余的应力可导致基体变形和弯曲，甚至扭曲，使得后续的制程无法正常进行。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，该方法能够有效的改善基体的弯曲度，使得基体平坦化，便于后续加工。
本发明提出的一种利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)测量晶圆硅片基体的曲率半径，得出其弯曲程度；
(2)通过PECVD(离子体增强化学气相沉积)方法在晶圆硅片基体的表面沉积20000埃米的二氧化硅薄膜；
(3)测量已沉积了20000埃米二氧化硅薄膜的基体的曲率半径；
(4)将测量好的曲率半径数值与能够继续加工的基体曲率半径范围作比对，若达到该范围则可继续加工，若没有达到该范围，则重复步骤(2)再次沉积20000埃米的二氧化硅薄膜，然后重复步骤(3)测量曲率半径再进行比对，直到基体的曲率半径达到可继续加工的范围；
作为本发明方法的进一步改进，步骤(1)中所述弯曲程度为当基体向上凸起时，曲率半径表现为负值，当基体向下凹时，曲率半径表现为正值。
作为本发明方法的进一步改进，步骤(2)中所述在晶圆硅片基体的表面二氧化硅薄膜的方式为：若曲率半径为负值，则在基体的背面沉积二氧化硅薄膜，若曲率半径为正值，则在基体的正面沉积二氧化硅薄膜。
作为本发明方法的进一步改进，步骤(2)中所述的二氧化硅薄膜产生的应力为-350MPa。
作为本发明方法的进一步改进，步骤(4)中所述的能够继续加工的基体曲率半径范围为大于35米。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明通过PECVD(离子体增强化学气相沉积)方法在基体表面沉积二氧化硅薄膜，可以有效的改善基体的翘曲度，通过调整二氧化硅的应力来改变基体的弯曲度，使得基体背面平坦化，便于后续制程继续进行。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法的流程示意图；
图2为本发明PECVD方法沉积二氧化硅薄膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例：一种利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，其包括以下步骤：
(1)测量晶圆硅片基体的曲率半径，得出其弯曲程度；
(2)通过PECVD(离子体增强化学气相沉积)方法在晶圆硅片基体的表面沉积20000埃米的二氧化硅薄膜；
(3)测量已沉积了20000埃米二氧化硅薄膜的基体的曲率半径；
(4)将测量好的曲率半径数值与能够继续加工的基体曲率半径范围作比对，若达到该范围则可继续加工，若没有达到该范围，则重复步骤(2)再次沉积20000埃米的二氧化硅薄膜，然后重复步骤(3)测量曲率半径再进行比对，直到基体的曲率半径达到可继续加工的范围；
步骤(1)中所述弯曲程度为当基体向上凸起时，曲率半径表现为负值，当基体向下凹时，曲率半径表现为正值。
步骤(2)中所述在晶圆硅片基体的表面二氧化硅薄膜的方式为：若曲率半径为负值，则在基体的背面沉积二氧化硅薄膜，若曲率半径为正值，则在基体的正面沉积二氧化硅薄膜。
步骤(2)中所述的二氧化硅薄膜产生的应力为-350MPa。
步骤(4)中所述的能够继续加工的基体曲率半径范围为大于35米。
PECVD是PlasmaEnhancedCVD等离子体增强化学气相沉积的缩写，利用射频功率RF与加热方式生成二氧化硅薄膜，通过反应气体和温度控制来控制二氧化硅薄膜的沉积。
反应方程式为:SiH4+N2O→SiO2(二氧化硅)+副产物。
试验例：用PECVD方法生成应力为-350MPa、厚度为20000埃米的二氧化硅薄膜，分别沉积在厚度为300um、350um、400um的基体背面，成功有效地改善了基体的背面弯曲度。
400um厚度的wafer(基体)，通过在背面沉积3次20000埃米的二氧化硅薄膜后，优化了弯曲度，得以继续往下加工，如表一：
表一
350um厚度的wafer(基体)，通过在背面沉积2次20000埃米的二氧化硅薄膜后，优化了弯曲度，使得wafer可以继续往下加工，如表二：
表二
300um厚度的wafer(基体)，仅通过在背面沉积1次20000埃米的二氧化硅薄膜后，便成功优化了弯曲度，使得wafer可以继续往下加工，如表三：
表三
通过在基体背面沉积二氧化硅以后，将弯曲的基体转变成平坦的基体，完美的解决了基体弯曲的问题，本来因为基体弯曲无法继续加工的晶圆硅片基体(Wafer)得以继续往下加工。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)测量晶圆硅片基体的曲率半径，得出其弯曲程度；
(2)通过PECVD(离子体增强化学气相沉积)方法在晶圆硅片基体的表面沉积20000埃米的二氧化硅薄膜；
(3)测量已沉积了20000埃米二氧化硅薄膜的基体的曲率半径；
(4)将测量好的曲率半径数值与能够继续加工的基体曲率半径范围作比对，若达到该范围则可继续加工，若没有达到该范围，则重复步骤(2)再次沉积20000埃米的二氧化硅薄膜，然后重复步骤(3)测量曲率半径再进行比对，直到基体的曲率半径达到可继续加工的范围。
2.根据权利要求1所述的利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，其特征在于：步骤(1)中所述弯曲程度为当基体向上凸起时，曲率半径表现为负值，当基体向下凹时，曲率半径表现为正值。
3.根据权利要求2所述的利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，其特征在于：步骤(2)中所述在晶圆硅片基体的表面二氧化硅薄膜的方式为：若曲率半径为负值，则在基体的背面沉积二氧化硅薄膜，若曲率半径为正值，则在基体的正面沉积二氧化硅薄膜。
4.根据权利要求3所述的利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的二氧化硅薄膜产生的应力为-350MPa。
5.根据权利要求4所述的利用二氧化硅的应力来改变晶圆硅片基体弯曲度的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的能够继续加工的基体曲率半径范围为大于35米。
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