CN115770708B - 半导体器件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种半导体器件及其制作方法,涉及半导体技术领域。该制作方法包括:提供一晶圆,晶圆固定于旋转涂布装置的基板上,旋转涂布装置具有出液端,出液端与基板相对设置;出液端对晶圆表面输出涂覆液;旋转涂布装置以第一旋转速度带动晶圆做旋转运动,使涂覆液沿晶圆半径方向由内至外布满晶圆表面;旋转涂布装置以第二旋转速度带动晶圆做旋转运动,第二旋转速度小于第一旋转速度,涂覆液在晶圆表面由外至内回缩,使涂覆液均匀分布于晶圆表面,形成涂覆层。通过控制晶圆以不同的转速进行转动,利用不同转速之间变换时产生交替的离心力以及回缩力,使涂覆液在晶圆表面均匀分布,为器件后续制程提供平坦的膜层面,克服了器件的制造缺陷。
Description
技术领域
本公开涉及半导体技术领域,具体而言,涉及一种半导体器件及其制作方法。
背景技术
动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)作为一种具有较高密度和较快读写速度的半导体存储器已经在电子设备上得到了广泛地应用。旋转涂布介质层的方法由于其具有较好的沟道填充性能,在半导体器件制程中得到了应用。
目前,通过旋转涂覆的方法在晶圆上形成的介质层存在厚度不均匀的问题,会导致后续半导体器件形成缺陷,降低半导体器件的良品率。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于克服上述现有技术的不足,提供了一种半导体器件及其制作方法,提高在晶圆上应用旋转涂布方法形成的介质层厚度的均匀性,克服了半导体器件的制造缺陷。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面,提供了一种半导体器件制作方法,该方法包括:
提供一晶圆,所述晶圆固定于旋转涂布装置的基板上,所述旋转涂布装置具有出液端,所述出液端与所述基板相对设置;
所述出液端对所述晶圆表面输出涂覆液;
所述旋转涂布装置以第一旋转速度带动所述晶圆做旋转运动,以使所述涂覆液沿所述晶圆半径方向由内至外布满所述晶圆表面;
所述旋转涂布装置以第二旋转速度带动所述晶圆做旋转运动,所述第二旋转速度小于所述第一旋转速度,所述涂覆液在所述晶圆表面由外至内回缩,以使所述涂覆液均匀分布于所述晶圆表面,形成涂覆层。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,所述晶圆做旋转运动的时间长度包括多个第一时间段和多个第二时间段,多个所述第一时间段和多个所述第二时间段连续交替分布。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,所述第一旋转速度持续所述第一时间段,所述第二旋转速度持续所述第二时间段。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,所述第一时间段为1S-3S,所述第二时间段为0.5S-1S。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,所述第一旋转速度为800rpm-1000rpm,所述第二旋转速度为100rpm-300rpm。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,所述涂覆液在所述晶圆表面由外至内回缩,使所述涂覆液均匀分布于所述晶圆表面之后,所述方法还包括:
所述旋转涂布装置以第三旋转速度带动所述晶圆做旋转运动,调整所述涂覆液在所述晶圆表面的厚度,以使所述涂覆液均匀分布于所述晶圆表面。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,所述第三旋转速度大于所述第一旋转速度。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,所述第三旋转速度为1100rpm-2000rpm。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,所述旋转涂布装置具有多个出液端,多个所述出液端沿所述晶圆半径方向排布。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,多个所述出液端的出液量不同。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,多个所述出液端的出液量沿所述晶圆半径方向由内至外依次减小。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,所述方法还包括:
控制多个所述出液端的出液量,以使所述涂覆层均匀分布于所述晶圆表面。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,所述旋转涂布装置还包括控制端,所述控制端用于调节多个所述出液端的出液量。
在本公开的一些实施例中,基于前述方案,形成所述涂覆层之后,所述方法还包括:
对具有所述涂覆层的所述晶圆进行热处理,使所述涂覆层致密化,以在所述晶圆表面上形成介电层。
根据本公开的另一个方面,提供了一种半导体器件,该半导体器件运用上述半导体器件制作方法制成。
本公开提供的半导体器件制作方法,通过旋转涂布装置的出液端向晶圆表面输出涂覆液,旋转涂布装置带动晶圆以第一旋转速度做旋转运动,通过旋转运动产生的离心力将涂覆液布满晶圆,再使旋转涂布装置带动晶圆以第二旋转速度做旋转运动,并且第二旋转速度小于第一旋转速度,通过旋转速度上的变化,使涂覆液在晶圆表面向晶圆圆心方向进行回缩,以使涂覆液均匀分布于晶圆表面,涂覆液形成的膜层厚度均匀性高,为半导体器件后续的制程提供了平整的膜层,克服了器件的制造缺陷,进一步提升的器件的良品率。
另一方面,本公开提供的半导体器件,通过运用上述半导体器件制作方法,在半导体制程中,形成的膜层厚度均匀,器件的良品率较高。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开示例性实施例中的一种半导体器件制作的流程图。
图2为本公开示例性实施例中的一种旋转涂布装置的结构示意图。
图3为本公开示例性实施例中的一种出液端的排布示意图。
图4为本公开示例性实施例中的一种现有的涂覆层的轮廓示意图。
图5为本公开示例性实施例中的一种涂覆层的轮廓示意图。
图6为本公开示例性实施例中的一种转速与时间的关系示意图。
其中,附图标记说明如下:
100:晶圆;200:涂覆层;301:出液端;3011:第一出液端;3012:第二出液端;3013:第三出液端;302:连接结构;303:控制端;304:基板;305:流量阀。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本公开将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
在半导体器件制作过程中,旋转涂覆电介质(Spin-On Dielectric,SOD)制程被广泛采用,相较于化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)形成的膜层,SOD法具有更好的沟槽填充性能。在半导体制程中,聚硅氧烷(Poly-Silazane)作为先驱物质应用于SOD制程中,包含聚硅氧烷的先驱溶剂填充至硅晶圆表面上形成的沟槽图案内,直至沟槽被填满。
SOD制程包括涂覆、加热以及致密化三个步骤。其中,涂覆步骤包括在具有沟槽图案的硅晶圆表面涂覆包含聚硅氧烷的先驱溶剂,使先驱溶剂填满沟槽,且布满硅晶圆表面;再通过烘干等方法使得硅晶圆表面的涂覆液中的溶剂与聚硅氧烷分离;最后,通过高温等方法将聚硅氧烷转化为氧化物层,以在硅晶圆表面形成致密化的膜层。
目前,在SOD法的上述步骤中,在晶圆100表面涂布先驱溶剂时,将先驱溶剂滴至晶圆100表面后,通常是将先驱溶剂滴在晶圆100的圆心位置,再采用高速旋转晶圆100的方法,利用高速旋转产生的离心力,使得先驱溶剂由晶圆100的圆心向边缘处散开。采用此种方法形成的膜层具有中间薄且边缘厚的特性,如图4所示,膜层厚度不均匀,且位于晶圆100边缘的膜层不易被去除,会导致后续晶圆100边缘产生弯曲等缺陷,降低半导体器件的良品率。
因此,为了克服由于晶圆100表面形成的膜层的厚度不均性导致的后续制程中产生缺陷,本公开提供了一种半导体器件制作方法,能够使得在SOD制程中形成具有均匀厚度的膜层,克服器件的制作缺陷,提高半导体器件的良品率。
本公开实施方式提供了一种半导体器件制作方法,如图1所示,该半导体器件制作方法包括:
步骤S1:提供一晶圆,晶圆固定于旋转涂布装置的基板上,旋转涂布装置具有出液端,出液端与基板相对设置;
步骤S2:出液端对晶圆表面输出涂覆液;
步骤S3:旋转涂布装置以第一旋转速度带动晶圆做旋转运动,使涂覆液沿晶圆半径方向由内至外布满晶圆表面;
步骤S4:旋转涂布装置以第二旋转速度带动晶圆做旋转运动,第二旋转速度小于第一旋转速度,涂覆液在晶圆表面由外至内回缩,使涂覆液均匀分布于晶圆表面,形成涂覆层。
本公开提供的半导体器件制作方法,通过旋转涂布装置的出液端对晶圆表面输出涂覆液,旋转涂布装置带动晶圆以第一旋转速度带动晶圆做旋转运动,使涂覆液布满晶圆表面;再通过旋转涂布装置以第二旋转速度带动晶圆做旋转运动,第二旋转速度小于第一旋转速度,通过回缩的作用,使得涂覆液有晶圆的边缘向内部回缩,以使涂覆液在晶圆表面均匀分布。本公开提供的半导体器件制作方法,可以使得形成膜层的涂覆液在晶圆表面均匀分布,为后续器件制程提供平整的膜层,克服了器件的缺陷,提高了器件的良品率。
下面结合图1-图6对本公提供的半导体器件制作方法进行详细说明:
其中,在步骤S1中,提供一晶圆100,晶圆100固定于旋转涂布装置的基板304上,旋转涂布装置具有出液端301,出液端301与基板304相对设置。
本公开实施例提供的晶圆100具有图案层,该图案层内包括形成半导体结构的图案,包括沟槽等结构,且在形成图案层之前,晶圆100上还可以包括多个膜层,例如,氧化硅层、氮化硅层等用以形成半导体的膜层,晶圆100上形成的多个膜层以及在多个膜层上形成的图案层可以根据半导体实际工艺进行制作。
参照图2,SOD制程通常采用如图2所示的旋转涂布装置对晶圆100进行旋涂。旋转涂布装置包括基板304、出液端301、控制端303以及连接结构302等部件。
其中,晶圆100固定于基板304上,基板304可连接于旋转涂布装置的底座上,底座具有旋转机构,旋转机构可控制基板304带动晶圆100做旋转运动。
其中,旋转装置具有出液端301,出液端301与基板304相对设置,且出液端301的出液口面向基板304表面,晶圆100固定于基板304上,出液端301的出液口面向晶圆100表面,使得出液端301输出的涂覆液可以滴在晶圆100表面上。
出液端301的数量可以为至少一个。当出液端301的数量为一个时,出液端301可以设置于面对晶圆100表面的任一位置处,出液端301输出的涂覆液可以滴在晶圆100的表面处。出液端301可以设于面向晶圆100圆心的位置处,也可以设于面向晶圆100的其它位置处,并且出液端301的出液量可以根据出液端301设置的位置进行调整,例如,将出液端301设置在面向晶圆100的边缘位置处时,需要出液端301的出液量大于出液端301设置在面向晶圆100圆心的位置处,以保证涂覆液的量可以覆盖整个晶圆100表面。
例如,一个出液端301面向晶圆100圆心设置,且先驱溶剂为包含有聚硅氧烷的溶剂,在出液端301对晶圆100表面输出涂覆液时,可以将出液端301的出液量设置在3ml(毫升),保证了涂覆液可以布满晶圆100表面的同时,又使得涂覆液形成膜层的厚度在预设厚度的范围内。其中,膜层预设厚度可根据实际制程和工艺需求进行设置。
当出液端301的数量为多个时,多个出液端301沿晶圆100半径方向排布,多个出液端301可以并排排布,也可以在晶圆100半径方向上交错排布。多个出液端301均面对晶圆100表面设置,多个出液端301的出液量不同。
在本公开提供的实施例中,多个出液端301的出液量可以沿晶圆100半径方向由内至外依次减小。每个出液端301对应的晶圆100的表面面积可以相同或者不同,对于面向晶圆100不同位置的出液端301,由于在晶圆100旋转时,晶圆100每个位置上所具有的离心力不同,因此,可以通过划分晶圆100的表面积同时控制出液端301的出液量以控制涂覆液在晶圆100表面上的分布。
以出液端301的数量为三个为例,如图3所示,三个出液端301沿晶圆100半径方向由内至外依次为第一出液端3011、第二出液端3012和第三出液端3013,三个出液端301的出液量沿晶圆100半径方向依次减小,其中,涂覆液为包含有聚硅氧烷的溶剂,第一出液端3011的出液量可以为3ml,第二出液端3012的出液量可以为2ml,第三出液端3013的出液量可以为1ml,同时,第一出液端3011可控制晶圆100的面积为40%-50%,第二出液端3012可控制晶圆100的面积为30%-40%,第三出液端3013可控制晶圆100的面积为20%-30%。通过不同的出液端301对晶圆100的表面积以及出液量的双重控制,可达到使涂覆液均匀分布在晶圆100表面的目的。
其中,旋转涂布装置还包括控制端303,控制端303可与智能设备连接,用以控制出液端301的出液量以及出液时间,以及控制旋转卡盘的旋转速度。旋转涂布装置还具有机械臂等连接结构302,连接结构302用于连接出液端301,控制端303可以控制连接结构302进行移动。
控制端303调节多个出液端301的出液量。控制端303可根据出液端301的数量和出液端301控制晶圆100的面积调节多个出液端301的出液量,并且结合晶圆100的旋转速度,以使涂覆液可以在晶圆100表面均匀分布。
在本公开一种实施方式中,控制端303的数量可以为一个,一个控制端303可以同时控制多个出液端301的出液量,例如,在每个出液端301上均具有控制流量的流量阀305,控制端303可以通过同时控制多个流量阀305的开度以控制每个出液端301的流量大小。
在本公开另一中实施方式中,控制端303的数量可以为多个,每个控制端303可以设置在每一出液端301的流量阀305处,多个控制端303可以分别控制出液端301的出液量。
本公开实施例中提供的旋转涂布装置,通过在涂布装置中设置多个出液端301,通过控制多个出液端301的出液量以及多个出液端301对应的晶圆100表面的面积范围,并配合旋转涂布装置带动晶圆100做旋转运动,可以使得出液端301输出至晶圆100上的涂覆液更加均匀的布满于晶圆100表面上,且可以在晶圆100上形成预设厚度的膜层,为后续制程提供具有更优性能的膜层。
其中,在步骤S2中,出液端301对晶圆100表面输出涂覆液。
旋转装置出液端301对晶圆100表面输出涂覆液,根据半导体制程中对膜层的厚度以及类型的需要,可以通过旋转涂布装置的控制端303对出液端301的出液类型以及出液量进行调节。
在本开提供的实施例中,涂覆液可以为包含有聚硅氧烷的溶剂,通过SOD制程可以在晶圆100的图案层上形成聚硅氧烷的溶剂转化的氧化物膜层。聚硅氧烷形成的氧化物膜层可以具有更好的绝缘性以及工艺性能。但本公开提供的旋转涂布装置提供的涂覆液并不限于包含有聚硅氧烷的溶剂,也可以是半导体制程中膜层形成所需的其它溶剂,本公开的实施例仅以包含有聚硅氧烷的溶剂进行说明,但涂覆剂的种类并不限于此。
其中,在步骤S3中,旋转涂布装置以第一旋转速度带动晶圆100做旋转运动,使涂覆液沿晶圆100半径方向由内至外布满晶圆100表面。
在本公开提供的实施例中,出液端301对晶圆100输出涂覆液后,旋转涂布装置的控制端303控制基板304以第一旋转速度进行旋转,基板304同时带动固定于其上的晶圆100以第一旋转速度进行旋转,由于离心力的作用,使位于晶圆100表面上的涂覆液在晶圆100表面由内至外散开,直至涂覆液布满晶圆100表面。
旋转涂布装置带动晶圆100在第一时间段内以第一旋转速度进行旋转,其中,第一时间段可以为1S(秒)-3S(秒),第一旋转速度可以为800rpm(转每分钟)-1000rpm(转每分钟)。第一时间段的时长和第一旋转速度可以根据涂覆液的种类和性质,以及晶圆100的尺寸、涂覆液位于晶圆100的图案层的结构进行适当的调整,以保证涂覆液可以布满整个晶圆100。例如,若涂覆液的黏性较强或晶圆100的表面积较大,则第一旋转速度较大或者第一时间段较长;若涂覆液的黏性较小或晶圆100的表面积较小,则第一旋转速度较小或者第一时间段较短。
需要说明的是,第一旋转速度不宜过大,第一旋转速度不能高于1000rpm(转每分钟),过大的第一旋转速度会导致离心力过大而使得涂覆液超出晶圆100的边缘,造成涂覆液的浪费;第一旋转速度不宜过小,第一旋转速度不能低于800rpm(转每分钟),过小的第一旋转速度会导致离心力过小而使得涂覆液无法到达晶圆100的边缘。
其中,在步骤S4中,旋转涂布装置以第二旋转速度带动晶圆100做旋转运动,第二旋转速度小于第一旋转速度,涂覆液在晶圆100表面由外至内回缩,使涂覆液均匀分布于晶圆100表面,形成涂覆层200。
旋转涂布装置带动晶圆100以第一旋转速度旋转后,由于离心力的作用,使得涂覆液在晶圆100表面上呈现中间薄而边缘厚的状态,如图4所示,后续在形成膜层时,由于膜层边缘厚度较厚,在工艺处理中,如使用化学机械研磨法(Chemical Mechanical Polishing,CMP)对膜层边缘去除不充分时,会影响后续的工艺制程,如会导致过刻蚀等情况,影响器件的制造质量。
为了解决涂覆液在晶圆100表面上呈中间薄而边缘厚的情况,在膜层形成之前,需要使得涂覆液均匀分布于晶圆100表面上。旋转涂布装置以第二旋转速度带动晶圆100做旋转运动,且第二旋转速度小于第一旋转速度,即旋转涂布装置带动晶圆100在第一旋转速度的基础上进行降速旋转,使得晶圆100以第二旋转速度做旋转运动,并持续第二时间段。
由于旋转运动降低旋转速度会产生向心力,使得位于晶圆100边缘上的涂覆液会向晶圆100圆心回缩,在晶圆100以第一旋转速度进行旋转时,在晶圆100边缘位置上积聚的较多的涂覆液,此时,通过晶圆100以第二旋转速度转动后,积聚在晶圆100边缘的涂覆液向晶圆100圆心处聚集,增加了晶圆100圆心位置处的涂覆液厚度,减小了晶圆100边缘位置处的涂覆液厚度,使得涂覆液均匀分布于晶圆100的表面上。
在本公开提供的实施例中,第二旋转速度可以为100rpm(转每分钟)-300rpm(转每分钟),第二时间段可以为0.5S(秒)-1S(秒)。其中,第二时间段的时长和第二旋转速度可以根据涂覆液的种类和性质,以及晶圆100的尺寸、涂覆液位于晶圆100的图案层的结构进行适当的调整,以保证涂覆液可以通过向心力回缩至晶圆100圆心处。例如,若涂覆液的黏性较强或晶圆100的表面积较大,则第二旋转速度较大或者第二时间段较长;若涂覆液的黏性较小或晶圆100的表面积较小,则第二旋转速度较小或者第二时间段较短。
需要说明的是,第二旋转速度不宜过大,第二旋转速度不能高于300rpm(转每分钟),过大的第二旋转速度会导致向心力不足而使得涂覆液无法到达晶圆100圆心处,无法使涂覆液填充晶圆100上的厚度薄弱处;第二旋转速度不宜过小,第一旋转速度不能低于100rpm(转每分钟),过小的第二旋转速度会导致向心力过大而使得涂覆液积聚在晶圆100圆心处,造成晶圆100的涂覆层200中间后而边缘薄的现象。
在本公开提供的实施例中,晶圆100可以以第一旋转速度、第二旋转速度的顺序交替进行旋转。其中,第一旋转速度和第二旋转速度的旋转方向相同,即第二旋转速度为第一旋转速度的降速后的旋转速度。
晶圆100做旋转运动的时间长度包括多个第一时间段和多个第二时间段,多个第一时间段和多个第二时间段交替分布。晶圆100以第一旋转速度持续第一时间段、第二旋转速度持续第二时间段的顺序进行交替循环运动,使得旋转运动产生的离心力和向心力交替产生,以对晶圆100上的涂覆液进行多次的离心和向心,使得涂覆液均匀的布满整个晶圆100表面,以为后续制程提供更平坦的膜层,涂覆液在晶圆100表面的形成如图5所示。
参照图6,以涂覆液为包含有聚硅氧烷的溶剂为例,晶圆100做循环运动的次数可以为2-4次,晶圆100做交替旋转运动后,涂覆液均匀分布于晶圆100表面。本公开提供的晶圆100交替循环运动的次数并不限于此,,可以根据晶圆100的结构、性质以及涂覆液的种类、特性以及第一旋转速度、第二旋转速度和第一时间段、第二时间段的大小进行晶圆100交替运动循环次数的调整。
在本公开提供的实施例中,在涂覆液均匀分布于晶圆100表面后,旋转涂布装置以第三旋转速度带动晶圆100做旋转运动,调整涂覆液在晶圆100表面的厚度,以使涂覆液均匀分布于晶圆100表面,且涂覆液的厚度符合后续膜层的厚度要求。
第三旋转速度大于第一旋转速度和第二旋转速度,第三旋转速度可以为1100rpm(转每分钟)-2000rpm(转每分钟)。在晶圆100进行交替循环旋转运动结束后,可以将晶圆100的旋转速度调整为第三旋转速度,通过晶圆100的第三旋转速度所产生的离心力,进一步调整涂覆液在晶圆100表面上的厚度以及均匀度。需要说明的是,由于第三旋转速度较大,因此,晶圆100的交替循环运用可以以第二旋转速度结束,由于在第二旋转速度到第三旋转速度会产生向心力,用以平衡由第一旋转速度到第二旋转速度的离心力,可以使得涂覆液在晶圆100表面分布的均匀度更高。
在本公开提供的实施例中,在晶圆100表面上形成均匀化的涂覆层200后,对具有涂覆层200的晶圆100进行热处理,使涂覆层200致密化,以在晶圆100表面上形成介电层。
以包括聚氧硅烷的溶剂为例,在晶圆100表面形成均匀的涂覆层200后,由于涂覆层200为溶剂形式,需要进一步对涂覆层200进行热处理,通常采用烘干等方式使得溶剂中的聚氧硅烷与溶剂分离;将处理后的晶圆100置于热炉中进行退火等硬化处理,通过蒸汽或高温作用,将聚氧硅烷转化为氧化物膜层,其中,蒸汽或高温的温度可以为700℃(摄氏度)。聚氧硅烷转化为氧化物膜层的反应机理如下:
(SiH2NH)-+2H2O→SiO2+NH3↑+2H2↑
通过上述反应产生的氢气(H2)和氨气(NH3)逸出,在晶圆100表面形成由二氧化硅(SiO2)为主要物质的膜层,该膜层具有均匀的厚度以及较好的绝缘性。
本公开提供的半导体器件制作方法,旋转涂布装置的出液端向晶圆输出涂覆液,通过旋转涂布装置带动晶圆以第一旋转速度、第二旋转速度交替进行旋转运动,以产生交替的离心力和向心力,使得涂覆液可以均匀分布在晶圆表面上,以在晶圆表面上形成均匀的涂覆层,为后续制程提供平整的膜层,克服了器件的制造缺陷,提升了器件的良品率;
此外,旋转涂布装置还具有多个出液端,多个出液端可根据面对晶圆的位置的不同而具有不同的出液量,配合晶圆不同旋转速度的交替循环运动,进一步使得涂覆层均匀化。
需要说明的是,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中半导体器件制作方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
本公开实施方式提供了一种半导体器件,该半导体器件运用上述半导体器件制作方法制成。
通过上述半导体器件制作方法制程的半导体器件,可以在晶圆表面形成厚度均匀的介电层,为半导体器件后续的制程提供平整的膜层面,克服半导体器件中的制作缺陷,提升了半导体器件的良品率。
虽然本说明书中使用相对性的用语,例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系,但是这些术语用于本说明书中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时,有可能是指某结构一体形成于其它结构上,或指某结构“直接”设置在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (13)
1.一种半导体器件制作方法,其特征在于,包括:
提供一晶圆,所述晶圆固定于旋转涂布装置的基板上,所述旋转涂布装置具有多个出液端,所述出液端与所述基板相对设置,多个所述出液端沿所述晶圆半径方向分布,多个所述出液端的出液量不同;
所述出液端对所述晶圆表面输出涂覆液;
通过同时控制每个所述出液端的出液量以及每个所述出液端对应的所述晶圆的表面面积,以控制所述涂覆液在所述晶圆的表面上的分布;
所述旋转涂布装置以第一旋转速度带动所述晶圆做旋转运动,以使所述涂覆液沿所述晶圆半径方向由内至外布满所述晶圆表面;
所述旋转涂布装置以第二旋转速度带动所述晶圆做旋转运动,所述第二旋转速度小于所述第一旋转速度,所述涂覆液在所述晶圆表面由外至内回缩,以使所述涂覆液均匀分布于所述晶圆表面,形成涂覆层。
2.根据权利要求1所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述晶圆做旋转运动的时间长度包括多个第一时间段和多个第二时间段,多个所述第一时间段和多个所述第二时间段连续交替分布。
3.根据权利要求2所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述第一旋转速度持续所述第一时间段,所述第二旋转速度持续所述第二时间段。
4.根据权利要求3所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述第一时间段为1S-3S,所述第二时间段为0.5S-1S。
5.根据权利要求1所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述第一旋转速度为800rpm-1000rpm,所述第二旋转速度为100rpm-300rpm。
6.根据权利要求1所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述涂覆液在所述晶圆表面由外至内回缩,以使所述涂覆液均匀分布于所述晶圆表面之后,所述方法还包括:
所述旋转涂布装置以第三旋转速度带动所述晶圆做旋转运动,调整所述涂覆液在所述晶圆表面的厚度,以使所述涂覆液均匀分布于所述晶圆表面。
7.根据权利要求6所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述第三旋转速度大于所述第一旋转速度。
8.根据权利要求6所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述第三旋转速度为1100rpm-2000rpm。
9.根据权利要求1所述的半导体器件制作方法,其特征在于,多个所述出液端的出液量沿所述晶圆半径方向由内至外依次减小。
10.根据权利要求1所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述方法还包括:
控制多个所述出液端的出液量,以使所述涂覆层均匀分布于所述晶圆表面。
11.根据权利要求10所述的半导体器件制作方法,其特征在于,所述旋转涂布装置还包括控制端,所述控制端用于调节多个所述出液端的出液量。
12.根据权利要求1所述的半导体器件制作方法,其特征在于,形成所述涂覆层之后,所述方法还包括:
对具有所述涂覆层的所述晶圆进行热处理,使所述涂覆层致密化,以在所述晶圆表面上形成介电层。
13.一种半导体器件,其特征在于,所述半导体器件运用如权利要求1-12任一项所述的半导体器件制作方法制成。
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