【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种等离子体增强化学气相沉积(pecvd)方法，特定来说涉及一种通过pecvd将氮化硅沉积到半导体衬底上的方法。本专利技术还涉及一种相关联pecvd设备。此外，本专利技术涉及包括具有氮化硅沉积层的半导体衬底的结构。
技术介绍
1、在处理半导体衬底期间维持相对平坦的衬底是重要的考虑因素。这部分地是由于图案化要求，但也是用于处置衬底的自动化工艺的性质所必需的。当材料被移除或添加到衬底并被热循环时，应力可在衬底中累积，从而导致衬底变形。在晶片薄化步骤之后，此问题加重，这是因为当衬底厚度减小时，衬底上的经沉积层的应力导致更大的变形。
2、已知要在其中使用sin及sio的多个交替层形成装置的应用(例如3d存储器)中平衡所使用的若干层的应力。若干层在压缩应力与拉伸应力之间交替，目的是平衡许多层—可能多于128层的净应力。替代地，材料可沉积在衬底的相对侧上以实现应力平衡效果。这可通过常规物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)或pecvd沉积来实现。衬底的一侧上的压缩应力或拉伸应力可被衬底的另一侧上的相等压缩应力或拉伸应力平衡。
3、高应力层是非常不合意的。这是因为所述高应力层容易破裂及产生颗粒，这可导致缺陷及可靠性问题。因此，当使用应力控制层时，仔细考虑材料沉积技术及工艺是至关重要的。
4、一般来说，半导体衬底的前表面经处理以提供若干个所要结构。前表面有时替代地被称为‘装置表面’，这是因为所述结构通常提供所要功能性。在处理之后，半导体衬底通常通过若干种已知工艺中的一者被划分以提供多个装
技术实现思路
1、本专利技术在其至少一些实施例中寻求解决上述问题及需求中的至少一些。特定来说，本专利技术允许使用不需要与半导体衬底的前表面上形成的结构接触的工艺来减小应力(半导体衬底所经受的应力)。以此方式，可减小半导体衬底的弯曲度程度。
2、根据本专利技术的第一方面，提供一种通过等离子体增强化学气相沉积(pecvd)将氮化硅沉积到半导体衬底上的方法，所述方法包括以下步骤：
3、提供具有前表面及后表面的半导体衬底，其中所述前表面包括上面形成有一或多个结构的中心区域及环绕所述中心区域的边缘区域；
4、将所述半导体衬底的所述前表面定位在室中的衬底支撑件上，其中所述衬底支撑件仅接触所述半导体衬底的所述前表面的所述边缘区域；及
5、通过pecvd将氮化硅层堆叠沉积到所述半导体衬底的所述后表面上，其中所述氮化硅层堆叠包括至少四个氮化硅层，所述至少四个氮化硅层在经受拉伸应力的拉伸层与经受压缩应力的压缩层之间交替。
6、所述氮化硅层堆叠可包括至少八个氮化硅层。所述氮化硅层堆叠可具有3微米或更大的厚度。所述氮化硅层堆叠可具有5微米或更大的厚度。所述氮化硅层可各自具有厚度，且所述拉伸层的厚度可大于所述压缩层的厚度。所述拉伸层的厚度可至少是所述压缩层的两倍。所述拉伸层的厚度可至少是所述压缩层中大多数压缩层的四倍。所述拉伸层的厚度可介于0.5微米到2.7微米的范围内。
7、可使用氮、氢、氨及硅烷作为前体通过pecvd而沉积所述氮化硅层堆叠。可使用其它前体混合物来沉积sin层。
8、在所述沉积所述氮化硅层堆叠的步骤之前，当观看所述半导体衬底的所述前表面时，所述半导体衬底可具有凹形弯曲度。所述氮化硅层堆叠可经沉积以减小所述半导体衬底的所述凹形弯曲度。所述半导体衬底的所述凹形弯曲度可减小到小于100微米。所述半导体衬底的所述凹形弯曲度可减小到约20微米。
9、可使用电容耦合平行板pecvd工艺来执行所述通过pecvd将所述氮化硅层堆叠沉积到所述半导体衬底的所述后表面上的步骤。可提供至少一个气体入口以用于将气体或气体混合物引入到所述室中，且所述半导体衬底可定位于所述衬底支撑件上，其中所述后表面面向所述至少一个气体入口。在一个方面中，在所述将氮化硅层堆叠沉积到所述半导体衬底的所述后表面上的步骤期间，与所述pecvd相关联的等离子体不接触所述半导体衬底的所述前表面。所述半导体衬底可具有外围边缘，且所述衬底支撑件可仅在所述外围边缘向内不超过3mm的区域中接触所述半导体衬底的所述前表面的所述边缘区域。
10、所述半导体衬底可为硅衬底。所述半导体衬底可为半导体晶片。
11、根据本专利技术的第二方面，提供一种结构，其包括：
12、半导体衬底，其具有前表面及后表面，其中所述前表面包括中心区域及环绕所述中心区域的边缘区域；
13、一或多个结构，其形成在所述半导体衬底的所述前表面的所述中心区域上；及
14、氮化硅层堆叠，其被沉积到所述半导体衬底的所述后表面上，其中所述氮化硅层堆叠包括至少四个氮化硅层，所述至少四个氮化硅层在经受拉伸应力的拉伸层与经受压缩应力的压缩层之间交替。
15、本专利技术的第二方面的结构可通过根据本专利技术的第一方面的方法来产生。
16、根据本专利技术的第三方面，提供一种等离子体增强化学气相沉积(pecvd)设备，其用于使用根据本专利技术的第一方面的方法通过pecvd将氮化硅沉积到半导体衬底上，所述设备包括：
17、室；
18、衬底支撑件，其安置于所述室内以用于支撑衬底，其中所述衬底支撑件仅接触所述衬底的边缘区域；
19、至少一个气体入口，其用于将气体或气体混合物引入到所述室中；
20、等离子体装置，其用于在所述室中产生及维持等离子体；及
21、控制器，其经配置以控制所述设备通过pecvd将氮化硅层堆叠沉积到所述半导体衬底上，其中所述氮化硅层堆叠包括至少四个氮化硅层，所述至少四个氮化硅层在经受拉伸应力的拉伸层与经受压缩应力的压缩层之间交替。
22、所述等离子体装置可包括至少一个电力供应器装置，所述至少一个电力供应器装置经配置以向所述至少一个气体入口供应rf功率信号。
23、为了避免疑问，在本文中无论何时提及‘包括’或‘包含’以及类似术语，本专利技术也被理解为包含更具限制性的术语，例如‘组成’及‘基本上组成’。
24、虽然上文已描述了本专利技术，但本专利技术可扩展到上文或者在以下描述、图式或权利要求书中陈述的特征的任何专利技术性组合。举例来说，关于本专利技术的第一方面公开的任何特征可与关于本专利技术的第二方面公开的任何特征组合，且反之亦然。
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1.一种通过等离子体增强化学气相沉积PECVD将氮化硅沉积到半导体衬底上的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氮化硅层堆叠包括至少八个氮化硅层。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述氮化硅层堆叠具有3微米或更大的厚度。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述氮化硅层堆叠具有5微米或更大的厚度。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述氮化硅层各自具有厚度，且所述拉伸层的厚度大于所述压缩层的厚度。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述拉伸层的厚度至少是所述压缩层的两倍。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述拉伸层的厚度至少是所述压缩层中大多数压缩层的四倍。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述拉伸层的厚度介于0.5微米到2.7微米的范围内。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中使用氮、氢、氨及硅烷作为前体通过PECVD而沉积所述氮化硅层堆叠。
10.根据权利要求1或权利
11.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中使用电容耦合平行板PECVD工艺来执行所述通过PECVD将所述氮化硅层堆叠沉积到所述半导体衬底的所述后表面上的步骤。
12.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中提供至少一个气体入口以用于将气体或气体混合物引入到所述室中，且所述半导体衬底定位于所述衬底支撑件上，其中所述后表面面向所述至少一个气体入口。
13.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中在所述通过PECVD将氮化硅层堆叠沉积到所述半导体衬底的所述后表面上的步骤期间，与所述PECVD相关联的等离子体不接触所述半导体衬底的所述前表面。
14.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述半导体衬底具有外围边缘，且所述衬底支撑件仅在所述外围边缘向内不超过3mm的区域中接触所述半导体衬底的所述前表面的所述边缘区域。
15.一种结构，其包括：
16.根据权利要求15所述的结构，其是使用根据权利要求1所述的方法来产生。
17.一种等离子体增强化学气相沉积PECVD设备，其用于使用根据权利要求1所述的方法通过PECVD将氮化硅沉积到半导体衬底上，所述设备包括：
18.根据权利要求17所述的等离子体增强化学气相沉积PECVD设备，其中所述等离子体装置包括至少一个电力供应器装置，所述至少一个电力供应器装置经配置以向所述至少一个气体入口供应RF功率信号。
...【技术特征摘要】
1.一种通过等离子体增强化学气相沉积pecvd将氮化硅沉积到半导体衬底上的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氮化硅层堆叠包括至少八个氮化硅层。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述氮化硅层堆叠具有3微米或更大的厚度。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述氮化硅层堆叠具有5微米或更大的厚度。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述氮化硅层各自具有厚度，且所述拉伸层的厚度大于所述压缩层的厚度。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述拉伸层的厚度至少是所述压缩层的两倍。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述拉伸层的厚度至少是所述压缩层中大多数压缩层的四倍。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述拉伸层的厚度介于0.5微米到2.7微米的范围内。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中使用氮、氢、氨及硅烷作为前体通过pecvd而沉积所述氮化硅层堆叠。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中在所述沉积所述氮化硅层堆叠的步骤之前，当观看所述半导体衬底的所述前表面时，所述半导体衬底具有凹形弯曲度。
11.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中使用电容耦...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·安东尼乌，K·克鲁克，
申请(专利权)人：SPTS科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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