專利名稱：一種硅片薄膜的生長方法
技術領域：
本發明涉及半導體集成電路制造領域，特別是涉及一種硅片薄膜的生長方法。
背景技術：
薄膜生長是半導體制造技術中一種非常重要的工藝，薄膜的厚度對半導體器件的性能起到至關重要的作用。隨著硅片尺寸的增大，薄膜生長的技術要求越來越高，由于薄膜生長設備的能力限制，硅片中央位置和周邊位置的薄膜厚度的均一性問題變得突出。如圖I、圖2所示，在生產過程中，經常會由于這種膜厚度不均的問題而導致硅片周邊的芯片失效，從而影響產品的成品率
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種硅片薄膜的生長方法，使硅片上生長的薄膜中央位置和周邊位置厚度一致，減少硅片周邊芯片的失效率，提高產品的成品率。為解決上述技術問題，本發明的硅片薄膜的生長方法，要制造一片最終薄膜厚度為T的硅片，包括以下步驟(I)測得一監控硅片的薄膜厚度，其中央位置的薄膜厚度為a，周邊位置的薄膜厚度為b，中央位置和周邊位置的薄膜厚度比為a/b ；a/b > I時，步驟如下(2)在硅片上進行第一次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜厚度為T(a/b_l)，硅片周邊位置的薄膜厚度為T(l-b/a)；(3)在第一次生長的薄膜上進行負性光刻膠旋涂；(4)利用硅片周邊曝光系統對硅片周邊位置進行曝光，經顯影后將硅片中央位置的光刻膠去除，周邊位置的光刻膠保留；(5)通過刻蝕將硅片中央位置的薄膜去除，周邊位置的薄膜保留；(6)去除周邊位置的光刻膠后，進行第二次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜厚度為τ。此時，硅片周邊位置的薄膜包含兩部分，一部分是第二次薄膜生長的周邊位置的薄膜，其厚度為Tb/a，另一部分是第一次薄膜生長留下來的周邊位置的薄膜，其厚度為T(l-b/a)，兩者總的薄膜厚度是Tb/a+T(l_b/a) = T，和硅片中央位置薄膜厚度一致。當a/b < I時,步驟如下(7)在硅片上進行第一次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜厚度為T(l-a/b)，硅片周邊位置的薄膜厚度為T(b/a_l)；(8)在第一次生長的薄膜上進行正性光刻膠旋涂；(9)利用硅片周邊曝光系統對硅片周邊位置進行曝光，經顯影后將硅片周邊位置的光刻膠去除，中央位置的光刻膠保留；(10)通過刻蝕將硅片周邊位置的薄膜刻蝕去除，中央位置的薄膜保留；
(11)去除中央位置的光刻膠后，進行第二次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜厚度為Ta/b，周邊的薄膜厚度為T。此時，硅片中央位置的薄膜包含兩部分，一部分是第二次薄膜生長的中央位置的薄膜，其厚度為Ta/b，另一部分是第一次薄膜生長留下來的中央位置的薄膜，其厚度為T(l-a/b)，兩者總的薄膜厚 度是Ta/b+T(l-a/b) = T，和硅片周邊位置的薄膜厚度一致。
所述薄膜為二氧化硅、氮化硅、碳化硅、硅化鎢、金屬鋁、金屬鎢、鍺硅或鍺硅碳。所述第一次薄膜生長和第二次薄膜生長采用化學氣相淀積、物理氣相淀積或爐管熱生長。所述第一次薄膜生長和第二次薄膜生長的厚度范圍為10埃至100000埃。步驟(3)、步驟(8)中，所述光刻膠是436納米、365納米、248納米、193納米的光刻膠。步驟(4)、步驟(9)中，周邊位置曝光的寬度范圍是O. 5毫米至30毫米。本發明的硅片薄膜生長方法，經過第一次薄膜生長和第二次薄膜生長能使硅片上生長的薄膜中央位置和周邊位置的薄膜厚度一致，減少硅片周邊芯片的失效率，提高產品的成品率。


下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明圖I是中央位置薄膜高于周邊位置薄膜的硅片示意圖。圖2是周邊位置薄膜高于中央位置薄膜的硅片示意圖。圖3是本發明方法的流程示意圖。圖4A至圖4F是本發明第一實施例的示意圖。圖5A至圖5F是本發明第二實施例的示意圖。圖中標記說明I是硅片2是硅片中央位置的薄膜3是硅片周邊位置的薄膜4是第一次薄膜生長硅片中央位置的薄膜5是第一次薄膜生長硅片周邊位置的薄膜6是負性光刻膠 6. I是中央位置的負性光刻膠6. 2是周邊位置的負性光刻膠7是第二次薄膜生長硅片中央位置的薄膜8是第二次薄膜生長硅片周邊位置的薄膜9是正性光刻膠 9. I是中央位置的正性光刻膠9. 2是周邊位置的正性光刻膠a是硅片中央位置薄膜厚度b是硅片周邊位置薄膜厚度。
具體實施例方式如圖4A至圖4E所示，在本發明第一實施例中，要制造一片最終薄膜厚度為T的硅片，步驟如下(I)如圖4A所示，測得一控制硅片的薄膜厚度，其中央位置的薄膜4厚度為a，周邊位置的薄膜5厚度為b，中央位置和周邊位置的薄膜厚度比為a/b，其中a/b > I ;(2)如圖4B所示，在硅片I上進行第一次薄膜生長，使硅片I中央位置的薄膜4厚度為T(a/b_l)，硅片I周邊位置的薄膜5厚度為T(l-b/a)；(3)如圖4C所示，在第一次生長的薄膜上進行負性光刻膠6旋涂；(4)如圖4D所示，利用硅片周邊曝光系統對硅片周邊位置6. 2進行曝光，經顯影后將硅片中央位置的負性光刻膠6. I去除，周邊位置的負性光刻膠6. 2保留；(5)如圖4E所示，通過刻蝕將硅片中央位置的薄膜4去除，周邊位置的薄膜5保留;
(6)如圖4F所示，去除周邊位置的負性光刻膠6. 2后，進行第二次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜7厚度為T，周邊的薄膜8厚度為Tb/a。此時，硅片周邊位置的薄膜包含兩部分，一部分是第二次薄膜生長的周邊位置的薄膜8，其厚度為Tb/a，另一部分是第一次薄膜生長留下來的周邊位置的薄膜5，其厚度為T(l-b/a)，兩者總的薄膜厚度是Tb/a+T(l_b/a) = T，和硅片中央位置薄膜厚度一致。如圖5A至圖5E所示，在本發明第二實施例中，要制造一片薄膜最終厚度為T的硅片，步驟如下(I)如圖5A所示，測得一控制硅片的薄膜厚度，其中央位置的薄膜4厚度為a，周邊位置的薄膜5厚度為b，中央位置和周邊位置的薄膜厚度比為a/b，其中a/b < I ;(2)如圖5B所示，在硅片I上進行第一次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜4厚度為T(l-a/b)，硅片周邊位置的薄膜5厚度為T(b/a-l)；(3)如圖5C所示，在第一次生長的薄膜上進行正性光刻膠9旋涂；(4)如圖所示，利用硅片周邊曝光系統對硅片周邊位置5進行曝光，經顯影后將硅片周邊位置的正性光刻膠9. 2去除，中央位置的正性光刻膠9. I保留；(5)如圖5E所示，通過刻蝕將硅片周邊位置的薄膜5刻蝕去除，中央位置的薄膜4保留;(6)如圖5F所示，去除中央位置的正性光刻膠9. I后，進行第二次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜7厚度為Ta/b，周邊的薄膜8厚度為T。此時，硅片中央位置的薄膜包含兩部分，一部分是第二次薄膜生長的中央位置的薄膜7，其厚度為Ta/b，另一部分是第一次薄膜生長留下來的中央位置的薄膜4，其厚度為T(l-a/b)，兩者總的薄膜厚度是Ta/b+T(l-a/b) = T，和硅片周邊位置薄膜厚度一致。以上通過具體實施方式
和實施例對本發明進行了詳細的說明，但這些并非構成對本發明的限制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種硅片薄膜的生長方法，要制造一片最終薄膜厚度為T的硅片，包括以下步驟 (1)測得一監控硅片的薄膜厚度，其中央位置薄的膜厚度為a，周邊位置的薄膜厚度為b，中央位置與周邊位置的薄膜厚度比為a/b ； 當a/b > I時,步驟如下 (2)在一硅片上進行第一次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜厚度為T(a/b_l)，硅片周邊位置的薄膜厚度為T(l-b/a)； (3)在第一次生長的薄膜上進行負性光刻膠旋涂； (4)利用硅片周邊曝光系統對硅片周邊位置進行曝光，經顯影后將硅片中央位置的光刻膠去除，周邊位置的光刻膠保留； (5)通過刻蝕將硅片中央位置的薄膜去除，周邊位置的薄膜保留； (6)去除周邊位置的光刻膠后，進行第二次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜厚度為T，周邊位置的薄膜厚度為Tb/a ； 當a/b < I時,步驟如下 (7)在一硅片上進行第一次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜厚度為T(Ι-a/b)，硅片周邊位置的薄膜厚度為T(b/a-l)； (8)在第一次生長的薄膜上進行正性光刻膠旋涂； (9)利用硅片周邊曝光系統對硅片周邊位置進行曝光，經顯影后將硅片周邊位置的光刻膠去除，中央位置的光刻膠保留； (10)通過刻蝕將硅片周邊位置的薄膜刻蝕去除，中央位置的薄膜保留； (11)去除中央位置的光刻膠后，進行第二次薄膜生長，使硅片中央位置的薄膜厚度為Ta/b，周邊位置的薄膜厚度為T。
2.如權利要求I所述的方法，其特征是所述薄膜為二氧化硅、氮化硅、碳化硅、硅化鶴、金屬招、金屬鶴、錯娃或錯娃碳。
3.如權利要求I所述的方法，其特征是第一次薄膜生長和第二次薄膜生長采用化學氣相淀積、物理氣相淀積或爐管熱生長。
4.如權利要求I所述的方法，其特征是第一次薄膜生長和第二次薄膜生長的厚度范圍為10埃至100000埃。
5.如權利要求I所述的方法，其特征是步驟(3)、步驟(8)中，所述光刻膠是436納米、365納米、248納米、193納米的光刻膠。
6.如權利要求I所述的方法，其特征是步驟(4)、步驟(9)中，周邊位置曝光的寬度范圍是O. 5毫米至30毫米。
全文摘要
本發明公開了一種硅片薄膜的生長方法，包括測得一控制硅片中央位置與周邊位置的薄膜厚度比；利用所述厚度比在硅片上進行第一次薄膜生長；在第一次生長的薄膜上進行光刻膠旋涂；利用硅片周邊曝光系統對硅片周邊位置進行曝光，經顯影后將部分光刻膠去除；通過刻蝕將硅片部分薄膜去除；去除剩余的光刻膠后，利用所述厚度比進行第二次薄膜生長，通過兩次薄膜生長使薄膜達到要求的厚度。本發明所述硅片薄膜的生長方法，能使硅片上生長的薄膜其中央位置和周邊位置的薄膜厚度一致，減少硅片周邊芯片的失效率，提高產品的成品率。
文檔編號H01L21/3213GK102842519SQ20111017205
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者郭曉波, 王雷, 孟鴻林 申請人:上海華虹Nec電子有限公司