一种减少后端介质层开裂的晶圆结构和晶圆制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115863290A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211551313.7(22)申请日2022.12.05(71)申请人上海积塔半导体有限公司地址201208上海市浦东新区中国（上海）自由贸易试验区临港新片区云水路600号(72)发明人郭秋生黄永彬丁甲(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718专利代理师黄贞君赵然(51)Int.Cl.H01L23/485(2006.01)C23C16/50(2006.01)C23C16/56(2006.01)H01L21/768(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种减少后端介质层开裂的晶圆结构和晶圆制备方法(57)摘要本发明的一种减少后端介质层开裂的晶圆结构和晶圆制备方法，晶圆结构包括衬底、敷设于衬底上的金属层和敷设于金属层上的第一介质层，晶圆结构还包括第一薄膜层；其中，填充于金属层的间隙中的第一介质层被刻蚀掉，第一薄膜层敷设于第一介质层上并填充金属层的间隙，第一薄膜层的应力低于第一介质层的应力。本发明解决了现有的金属层间隙顶角应力大易导致HDP薄膜产生裂缝的问题。CN115863290ACN115863290A权利要求书1/2页1.一种减少后端介质层开裂的晶圆结构，所述晶圆结构包括衬底、敷设于所述衬底上的金属层和敷设于所述金属层上的第一介质层，其特征在于，所述晶圆结构还包括第一薄膜层；其中，填充于所述金属层的间隙中的所述第一介质层被刻蚀掉，所述第一薄膜层敷设于所述第一介质层上并填充所述金属层的间隙，所述第一薄膜层的应力低于所述第一介质层的应力。2.根据权利要求1所述的晶圆结构，其特征在于，所述第一薄膜层为对含硅材料基于离子源增强工艺制备得到的薄膜层。3.根据权利要求2所述的晶圆结构，其特征在于，所述第一薄膜层为对SiH4原材料基于离子源增强工艺制备得到的OX薄膜层；或者，所述第一薄膜层为对硅酸乙酯原材料基于离子源增强工艺制备得到的TEOS薄膜层。4.根据权利要求2所述的晶圆结构，其特征在于，所述第一薄膜层为基于离子源增强工艺，使得所述含硅材料在预设的温度和能量条件与预设的反应物发生反应而生成的薄膜层。5.根据权利要求1～4任意一项所述的晶圆结构，其特征在于，所述间隙的顶角区域被设置为弧面，用以降低所述间隙的顶角区域对所述第一薄膜层的应力作用。6.一种减少后端介质层开裂的晶圆制备方法，其特征在于，包括：在晶圆的衬底上敷设金属层，所述金属层上有间隙；在所述金属层上敷设第一介质层，所述间隙填充有所述第一介质层；将填充于所述间隙的所述第一介质层刻蚀掉，并在所述第一介质层上敷设第一薄膜层，其中，所述第一薄膜层敷设于所述第一介质层上并填充所述金属层的间隙，所述第一薄膜层的应力低于所述第一介质层的应力。7.根据权利要求6所述的晶圆制备方法，其特征在于，将填充于所述间隙的所述第一介质层刻蚀掉包括：通过干法刻蚀工艺和/或湿法刻蚀工艺刻蚀掉填充所述间隙的所述第一介质层。8.根据权利要求7所述的晶圆制备方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺包括：采用含氯氟的气体按预设能量将离子源射向晶圆表面，以刻蚀掉填充所述间隙的所述第一介质层；和/或，所述湿法刻蚀工艺包括：采用酸溶液对晶圆表面进行腐蚀，以刻蚀掉填充所述间隙的所述第一介质层。9.根据权利要求6所述的晶圆制备方法，其特征在于，在所述第一介质层上敷设第一薄膜层包括：在所述第一介质层上，对含硅材料基于离子源增强工艺制备得到所述第一薄膜层。10.根据权利要求9所述的晶圆制备方法，其特征在于，所述含硅材料包括SiH4原材料或硅酸乙酯原材料，其中SiH4原材料用于对应制备得到OX薄膜层，硅酸乙酯原材料用于对应制备得到TEOS薄膜层。11.根据权利要求9所述的晶圆制备方法，其特征在于，所述含硅材料在预设的温度和能量条件与预设反应物发生反应而生成第一薄膜层。12.根据权利要求6～11中任意一项所述的晶圆制备方法，其特征在于，在将填充于所述间隙的所述第一介质层刻蚀掉时，所述减少后端介质层开裂的晶圆制备方法还包括：2CN115863290A权利要求书2/2页将所述间隙的顶角区域设置为弧面，以在所述第一薄膜层敷设于所述第一介质层上并填充所述金属层的间隙后，降低所述间隙的顶角区域对所述第一薄膜层的应力作用。3CN115863290A说明书1/7页一种减少后端介质层开裂的晶圆结构和晶圆制备方法技术领域[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种减少后端介质层开裂的晶圆结构和晶圆制备方法。背景技术[0002]如图1～3所示，在制作晶圆的过程中，会在晶圆衬底1'上设置铝金属层2'，然后基于HDP(高密度等离子体化学气相淀积)工艺在铝金属层2'上沉积