TWI845160B - 矽片處理方法 - Google Patents
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Abstract
本發明實施例提供了一種矽片處理方法，屬於半導體製造技術領域。矽片處理方法，包括：在拋光後的單晶矽片上形成保護圖形，該保護圖形覆蓋該單晶矽片的預設位置，該預設位置用以形成晶片的源極和漏極，該保護圖形採用疏水性材料製成。
Description
本發明關於半導體製造技術領域，尤其屬於一種矽片處理方法。
作為當前大規模矽半導體積體電路製作用途最廣的基底，矽晶圓的製造過程一般包括拉晶，切割，拋光，清洗等工序。積體電路製造領域中不同的裝置製造需要不同類型的晶圓。磊晶片是在單晶矽片表面上沉積一層薄的單晶矽層的矽晶圓，多應用在互補金屬氧化物半導體 (Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)領域中。拋光片是經過拋光後的矽晶圓，多應用在快閃存放裝置（Non-volatile Memory Device，NAND）/動態隨機存取記憶體（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等裝置上。
不管是磊晶片還是拋光片，對矽片基板的潔淨度的要求都越來越高，矽片的表面如果受到汙染，將影響製備的裝置的良率。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種矽片處理方法，能夠提高單晶矽片製備的晶片的良率。
為了達到上述目的，本發明實施例採用的技術方案是：
一種矽片處理方法，包括：
在拋光後的單晶矽片上形成保護圖形，該保護圖形覆蓋該單晶矽片的預設位置，該預設位置用以形成晶片的源極和漏極，該保護圖形採用疏水性材料製成。
一些實施例中，在拋光後的單晶矽片上形成保護圖形包括：
提供第一範本，該第一範本包括基底和位於該基底上的凸起；
在該凸起的端部塗覆預聚物；
將該第一範本與該拋光後的單晶矽片結合，使得該凸起與該單晶矽片的預設位置相接觸；
將該第一範本和該單晶矽片分離，該凸起的端部塗覆的預聚物黏附在該單晶矽片的預設位置，對該單晶矽片上的預聚物進行固化，形成該保護圖形。
一些實施例中，對該單晶矽片上的預聚物進行固化包括：
對該單晶矽片進行加熱，加熱的時間為10min至60min，溫度為40℃至70℃。
一些實施例中，該預聚物採用疏水性材料。
一些實施例中，該矽片處理方法還包括製作該第一範本，製作該第一範本包括：
提供一基底；
在該基底上塗覆一層光刻膠；
透過掩膜版對該光刻膠進行曝光，顯影後在該基底上形成光刻膠的圖形，該光刻膠的圖形包括多個孔洞；
在形成有該光刻膠的圖形的基底上塗覆預聚物，使得預聚物填滿該孔洞；
對該預聚物進行固化，形成該凸起；
去除該基底上的光刻膠。
一些實施例中，對該預聚物進行固化，形成該凸起包括：
對該基底進行加熱，加熱的時間為10min至60min，加熱溫度為40℃至70℃。
一些實施例中，該基底採用單晶矽片、石英基底或玻璃基底。
一些實施例中，該基底的形狀和尺寸與該拋光後的單晶矽片的形狀和尺寸均相同。
一些實施例中，在形成有該光刻膠的圖形的基底上塗覆預聚物，使得預聚物填滿該孔洞之後，該矽片處理方法還包括：
對塗覆有該預聚物的基底進行抽真空處理。
一些實施例中，該保護圖形的厚度為5至50nm。
本發明的有益效果是：
本實施例中，在單晶矽片上源極和漏極的製備位置處設置保護圖形，保護圖形能夠保護源極和漏極的製備位置處不受汙染，從而提高單晶矽片製備的晶片的良率。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域之具有通常知識者在沒有作出進步性改良前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
另外需要說明的是：本發明實施例中術語“第一”、“第二”等是用於區別類似的物件，而不用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的術語在適當情況下可以互換，以便本發明的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的那些以外的順序實施，且“第一”、“第二”所區別的對象通常為一類，並不限定物件的個數，例如第一物件可以是一個，也可以是多個。
本技術領域之具有通常知識者可以理解，除非特意聲明，這裡使用的單數形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括複數形式。應該進一步理解的是，本發明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特徵、整數、步驟、操作、元件和/或元件，但是並不排除存在或添加一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、元件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這裡使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或無線耦接。這裡使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關聯的列出項的全部或任一單元和全部組合。
本發明實施例中術語“和/或”，描述關聯物件的關聯關係，表示可以存在三種關係，例如，A和/或B，可以表示：單獨存在A，同時存在A和B，單獨存在B這三種情況。字元“/”一般表示前後關聯物件是一種“或”的關係。
本發明實施例中術語“多個”是指兩個或兩個以上，其它量詞與之類似。
本發明中的“基於A確定B”表示確定B時要考慮A這個因素。並不限於“只基於A就可以確定出B”，還應包括：“基於A和C確定B”、“基於A、C和E確定B”、基於“A確定C，基於C進一步確定B”等。另外還可以包括將A作為確定B的條件，例如，“當A滿足第一條件時，使用第一方法確定B”；再例如，“當A滿足第二條件時，確定B”等；再例如，“當A滿足第三條件時，基於第一參數確定B”等。當然也可以是將A作為確定B的因素的條件，例如，“當A滿足第一條件時，使用第一方法確定C，並進一步基於C確定B”等。
不管是磊晶片還是拋光片，都要在其表面上進行晶片的製作，因此單晶矽片上如果用於製作晶片的源極和漏極的位置存在汙染物，會導致晶片失效。
本發明提供一種矽片處理方法，能夠提高單晶矽片製備的晶片的良率。
本發明實施例提供一種矽片處理方法，包括：
在拋光後的單晶矽片上形成保護圖形，該保護圖形覆蓋該單晶矽片的預設位置，該預設位置用以形成晶片的源極和漏極。
本實施例中，在單晶矽片上源極和漏極的製備位置處設置保護圖形，保護圖形能夠保護源極和漏極的製備位置處不受汙染，從而提高單晶矽片製備的晶片的良率。
矽片是從矽棒上切割下來的，矽片表面的多層晶格處於被破壞的狀態，佈滿了不飽和的懸掛鍵，懸掛鍵的活性較高，十分容易吸附外界的雜質粒子，導致矽片表面被汙染且性能變差。矽片上吸附的雜質粒子包括顆粒雜質、金屬離子、有機化合物、H2O等，其中顆粒雜質會導致矽片的介電強度降低，金屬離子會增大光伏電池 P-N 結的反向漏電流和降低少子的壽命，有機化合物會使矽片表面氧化層的品質劣化、H2O 會加劇矽片表面的腐蝕。本實施例中，在單晶矽片上源極和漏極的製備位置處設置保護圖形，保護圖形採用疏水性材料製成，不易吸附外界的雜質粒子，能夠避免單晶矽片上源極和漏極的製備位置處被汙染。本實施例中，可以在對單晶矽片完成拋光後，在拋光後的單晶矽片上形成保護圖形，在單晶矽片運輸到晶圓廠，準備利用單晶矽片製作晶片時，可以利用酸液或堿液去除該保護圖形，之後進行晶片的製備。
一些實施例中，在拋光後的單晶矽片上形成保護圖形包括：
提供第一範本，該第一範本包括基底和位於該基底上的凸起；
在該凸起的端部塗覆預聚物；
將該第一範本與該拋光後的單晶矽片結合，使得該凸起與該單晶矽片的預設位置相接觸；
將該第一範本和該單晶矽片分離，該凸起的端部塗覆的預聚物黏附在該單晶矽片的預設位置，對該單晶矽片上的預聚物進行固化，形成該保護圖形。
其中，對該單晶矽片上的預聚物進行固化包括：
對該單晶矽片進行加熱，加熱的時間為10min至60min，溫度為40℃至70℃。
通過對單晶矽片進行加熱，可以使得預聚物固化形成該保護圖形，能夠避免外界的雜質比如顆粒、金屬離子等附著在源極和漏極的製備位置。
一些實施例中，該預聚物可以採用聚二甲基矽氧烷，當然，預聚物並不局限於採用聚二甲基矽氧烷，還可以採用其他疏水性材料。
一些實施例中，該矽片處理方法還包括製作該第一範本，製作該第一範本包括：
提供一基底；
在該基底上塗覆一層光刻膠；
透過掩膜版對該光刻膠進行曝光，顯影後在該基底上形成光刻膠的圖形，該光刻膠的圖形包括多個孔洞；
在形成有該光刻膠的圖形的基底上塗覆預聚物，使得預聚物填滿該孔洞；
對該預聚物進行固化，形成該凸起；
去除該基底上的光刻膠。
一些實施例中，對該預聚物進行固化，形成該凸起包括：
對該基底進行加熱，加熱的時間為10min至60min，加熱溫度為40℃至70℃。
一些實施例中，該基底可以採用單晶矽片，當然，基底並不局限於採用單晶矽片，還可以採用石英基底、玻璃基底等。
一些實施例中，該基底的形狀和尺寸與該單晶矽片的形狀和尺寸均相同，這樣在第一範本與單晶矽片進行結合時，能夠方便地對第一範本和單晶矽片進行對位。在基底的形狀和尺寸與該單晶矽片的形狀和尺寸均相同時，凸起在基底上位置與單晶矽片的預設位置相對應，即凸起和基底的相對位置關係與預設位置和單晶矽片的相對位置關係相同。這樣在第一範本與單晶矽片結合時，凸起的數量為多個時，多個凸起與單晶矽片的多個預設位置一一對應，每一凸起都能與單晶矽片上對應的預設位置接觸。
一些實施例中，在形成有該光刻膠的圖形的基底上塗覆預聚物，使得預聚物填滿該孔洞之後，該矽片處理方法還包括：
對塗覆有該預聚物的基底進行抽真空處理。具體地，可以將塗覆有該預聚物的基底放入真空腔室內，對真空腔室進行抽真空。通過抽真空能夠去除塗覆預聚物時產生的氣泡，能夠保證後續形成的凸起的結構強度。
一些實施例中，該保護圖形的厚度為5至50nm，在保護圖形的厚度為5至50nm時，能夠有效地對單晶矽片的預設位置進行保護。
一具體示例中，以基底採用單晶矽片為例，結合附圖對本發明的技術方案進行進一步介紹，本示例包括以下步驟：
如圖1所示，提供一單晶矽片400，該單晶矽片400上塗覆有一層光刻膠，光刻膠的厚度可以根據需要進行設定，光刻膠的厚度決定了第一範本上凸起的高度；
通過紫外光源100和掩膜版200對單晶矽片400上的光刻膠進行曝光，其中，掩膜版200包括透光圖形和不透光圖形，透光圖形用於形成單晶矽片400上的凸起，可以利用鏡頭300對掩膜版200的圖形進行縮小或放大，使得掩膜版200的圖形與單晶矽片400的尺寸相匹配；
對曝光後的光刻膠進行顯影，形成光刻膠的圖形，光刻膠的圖形包括多個孔洞；
如圖2所示，通過預聚物供給管路500在形成有光刻膠圖形的單晶矽片400上塗覆預聚物600，直至全部孔洞被填滿，然後進行抽真空作業，並對單晶矽片400加熱至40℃至70℃，加熱時間為10min至60min，使得預聚物固化形成凸起。其中，預聚物可以採用聚二甲基矽氧烷。
如圖3所示，將形成有凸起的單晶矽片400浸泡在顯影液700中，去除單晶矽片400上的光刻膠圖形，得到如圖4所示的第一範本800，第一範本800上形成有多個凸起810。
在第一範本800的凸起810上黏附一定量的預聚物，如圖5所示，移動第一範本800，使其與單晶矽片900結合，第一範本800設置有凸起810的一面朝向單晶矽片900，第一範本800上的凸起810與單晶矽片900接觸，使得凸起810上黏附的預聚物黏附在單晶矽片900的預設位置，並在40℃至70℃的條件下加熱10min至60min，之後取下第一範本800，如圖6所示，黏附在單晶矽片900的預設位置處的預聚物固化在單晶矽片900上預設位置處形成保護圖形910，保護圖形910能夠保護源極和漏極的製備位置處不受汙染，從而提高單晶矽片製備的晶片的良率。
本實施例中，在第一範本800所採用的單晶矽片400的尺寸和形狀與單晶矽片900的尺寸和形狀一致時，凸起810在單晶矽片400上的位置也就是單晶矽片900上用以形成晶片的源極和漏極的位置。
需要說明，本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對於實施例而言，由於其基本相似於產品實施例，所以描述得比較簡單，相關之處參見產品實施例的部分說明即可。
在上述實施方式的描述中，具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
顯然，本領域的具有通常知識者可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬本發明申請專利範圍及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
100:紫外光源
200:掩膜版
300:鏡頭
400:單晶矽片
500:預聚物供給管路
600:預聚物
700:顯影液
800:第一範本
810:凸起
900:單晶矽片
910:保護圖形
圖1至圖6表示本發明實施例矽片處理方法的流程示意圖。
910:保護圖形
Claims (9)
- 一種矽片處理方法，包括：在拋光後的單晶矽片上形成保護圖形，該保護圖形覆蓋該單晶矽片的預設位置，該預設位置用以形成晶片的源極和漏極，該保護圖形採用疏水性材料製成；其中，在拋光後的單晶矽片上形成保護圖形包括：提供第一範本，該第一範本包括基底和位於該基底上的凸起；在該凸起的端部塗覆預聚物；將該第一範本與該拋光後的單晶矽片結合，使得該凸起與該單晶矽片的預設位置相接觸；將該第一範本和該單晶矽片分離，該凸起的端部塗覆的預聚物黏附在該單晶矽片的預設位置，對該單晶矽片上的預聚物進行固化，形成該保護圖形。
- 如請求項1所述的矽片處理方法，其中，對該單晶矽片上的預聚物進行固化包括：對該單晶矽片進行加熱，加熱的時間為10min至60min，溫度為40℃至70℃。
- 如請求項1所述的矽片處理方法，其中，該預聚物採用疏水性材料。
- 如請求項1所述的矽片處理方法，其中，該矽片處理方法還包括製作該第一範本，製作該第一範本包括： 提供一基底；在該基底上塗覆一層光刻膠；透過掩膜版對該光刻膠進行曝光，顯影後在該基底上形成光刻膠的圖形，該光刻膠的圖形包括多個孔洞；在形成有該光刻膠的圖形的基底上塗覆預聚物，使得預聚物填滿該孔洞；對該預聚物進行固化，形成該凸起；去除該基底上的光刻膠。
- 如請求項4所述的矽片處理方法，其中，對該預聚物進行固化，形成該凸起包括：對該基底進行加熱，加熱的時間為10min至60min，加熱溫度為40℃至70℃。
- 如請求項4所述的矽片處理方法，其中，該基底採用單晶矽片、石英基底或玻璃基底。
- 如請求項4所述的矽片處理方法，其中，該基底的形狀和尺寸與該拋光後的單晶矽片的形狀和尺寸均相同。
- 如請求項4所述的矽片處理方法，其中，在形成有該光刻膠的圖形的基底上塗覆預聚物，使得預聚物填滿該孔洞之後，該矽片處理方法還包括：對塗覆有該預聚物的基底進行抽真空處理。
- 如請求項1所述的矽片處理方法，其中，該保護圖形的厚度為5至50nm。
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