半导体器件的后端处理方法与流程

1.本技术涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种半导体器件的后端(back end of line，beol)处理方法。


背景技术：

2.在半导体器件的制造业中，为了提高产品的可靠性，通常会在制造工艺中使用聚酰亚胺(polyimide)材料作为缓冲层。
3.参考图1，其示出了相关技术中提供的版图图形的示意图。如图1所示，管芯区域(图1中最外层的矩形框线内的区域)内形成有第一图形区域110和第二图形120，第二图形120的面积大于第一图形区域110的面积，第一图形区域110位于管芯区域的上部。
4.通过该版图图形对形成有聚酰亚胺层的衬底进行光刻，去除第一图形区域110和第二图形120所在的区域的聚酰亚胺层后，需要进行背部减薄处理和正面撕膜处理。然而，在进行撕膜后，会在第一图形区域110附近的区域产生聚酰亚胺层脱膜(peeling)现象，进而降低了产品的可靠性和良率。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种半导体器件的后端处理方法，可以解决相关技术中提供的版图图形应用于使用聚酰亚胺作为缓冲层的半导体器件的制造工艺中在背面减薄处理后进行正面撕膜产生脱模现象的问题。
6.本技术实施例提供了一种半导体器件的后端处理方法，包括：
7.提供一衬底，所述衬底用于形成所述半导体器件，所述衬底上包括多个管芯区域，所述管芯区域用于形成所述半导体器件，所述衬底上依次形成有钝化层和聚酰亚胺层；
8.通过光刻工艺在衬底上覆盖光阻，暴露出目标区域，在任一管芯区域内，所述目标区域包括第一图形区域和第二图形区域，所述第一图形区域小于所述第二图形区域，从俯视角度观察，所述第一图形区域位于所述第二图形区域上方；
9.去除所述目标区域的钝化层和聚酰亚胺层；
10.去除光阻；
11.在所述衬底的正面进行贴膜处理，对所述衬底的背面进行减薄处理；
12.对所述衬底的正面进行撕膜处理。
13.可选的，所述管芯区域为矩形。
14.可选的，所述第一图形区域为矩形，所述第二图形为矩形。
15.可选的，所述管芯区域为正方形，所述第一图形区域的长小于所述第二图形的长。
16.可选的，所述撕膜方向平行于所述矩形的对角线所在的方向。
17.可选的，所述撕膜方向与所述矩形的一条边长所在方向的夹角为45度或60度。
18.可选的，所述第一图形区域是半导体器件的栅极对应的图形区域。
19.可选的，所述半导体器件为采用超级结结构的mos器件。
20.本技术技术方案，至少包括如下优点：
21.通过在形成有钝化层和聚酰亚胺层的衬底上，采用光刻工艺暴露出第一图形区域和第二图形区域，去除第一图形区域和第二图形区域的聚酰亚胺层，由于第一图形区域小于第二图形区域且位于第二图形区域上方，因此第一图形区域周侧具有较大面积的聚酰亚胺层，从而在后续的正面撕膜处理中，第一图形区域周侧的聚酰亚胺层不容易被撕掉脱落，进而提高了产品的可靠性和良率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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。
23.图1是相关技术中提供的版图图形的示意图；
24.图2是本技术一个示例性实施例提供的半导体器件的后端处理方法的流程图；
25.图3是本技术一个示例性实施例中通过光刻形成的图形的示意图。
具体实施方式
26.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
27.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
30.参考图2，其示出了本技术一个示例性实施例提供的半导体器件的后端处理方法的流程图，如图2所示，该方法包括：
31.步骤201，提供一衬底，该衬底用于形成半导体器件，衬底上包括多个管芯区域，管芯区域用于形成半导体器件，衬底上依次形成有钝化层和聚酰亚胺层。
32.步骤202，通过光刻工艺在衬底上覆盖光阻，暴露出目标区域，在任一管芯区域内，目标区域包括第一图形区域和第二图形区域，第一图形区域小于第二图形区域，从俯视角
度观察，第一图形区域位于第二图形区域上方。
33.如图3所示，衬底(图3中未示出)包括多个(通常为成百上千个)管芯区域，图3为多个管芯区域中的任意一个，管芯区域(即图3中最外层的矩形框线内的区域330)内，目标区域包括第一图形区域310和第二图形区域320，第一图形区域310小于第二图形区域320且位于第二图形区域320上方，通过光刻工艺处理后，第一图形区域310和第二图形区域320暴露。
34.其中，第一图形区域310是半导体器件的栅极对应的图形区域，该半导体可以是采用超级结(super junction，sj)结构的金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet，可简称为“mos”)器件。
35.步骤203，去除目标区域的钝化层和聚酰亚胺层。
36.如图3所示，去除第一图形区域310和第二图形区域320的钝化层和聚酰亚胺层后，管芯区域的其它区域(图3中的阴影覆盖的区域)保留钝化层和聚酰亚胺层。
37.由于将面积较小的第一图形区域310设置于面积较大的第二图形320的上方，在有限的管芯区域内，第一图形区域310周侧具有较大面积的聚酰亚胺层，从而提高了其周侧聚酰亚胺层和钝化层之间的附着力，降低了其周侧聚酰亚胺层在后续的撕膜处理中脱模的几率。
38.其中，管芯区域可以是矩形，第一图形区域310和第二图形区域320也为矩形，在同一方向，第一图形区域310的边长小于第二图形区域320的边长。若管芯区域为正方形，第一图形区域的长小于第二图形区域的长。
39.步骤204，去除光阻。
40.示例性的，可通过灰化(ashing)工艺去除光阻。
41.步骤205，在衬底的正面进行贴膜处理，对衬底的背面进行减薄处理。
42.步骤206，对衬底的正面进行撕膜处理。
43.可选的，若管芯区域为矩形，撕膜处理中的撕膜方向可以平行于该矩形的对角线所在的方向(如图3中箭头所示)；或，撕膜方向与该矩形的一条边长所在方向的夹角为45度或60度。
44.综上所述，本技术实施例中，通过在形成有钝化层和聚酰亚胺层的衬底上，采用光刻工艺暴露出第一图形区域和第二图形区域，去除第一图形区域和第二图形区域的聚酰亚胺层，由于第一图形区域小于第二图形区域且位于第二图形区域上方，因此第一图形区域周侧具有较大面积的聚酰亚胺层，从而在后续的正面撕膜处理中，第一图形区域周侧的聚酰亚胺层不容易被撕掉脱落，进而提高了产品的可靠性和良率。
45.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种半导体器件的后端处理方法，其特征在于，包括：提供一衬底，所述衬底用于形成所述半导体器件，所述衬底上包括多个管芯区域，所述管芯区域用于形成所述半导体器件，所述衬底上依次形成有钝化层和聚酰亚胺层；通过光刻工艺在衬底上覆盖光阻，暴露出目标区域，在任一管芯区域内，所述目标区域包括第一图形区域和第二图形区域，所述第一图形区域小于所述第二图形区域，从俯视角度观察，所述第一图形区域位于所述第二图形区域上方；去除所述目标区域的钝化层和聚酰亚胺层；去除光阻；在所述衬底的正面进行贴膜处理，对所述衬底的背面进行减薄处理；对所述衬底的正面进行撕膜处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管芯区域为矩形。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一图形区域为矩形，所述第二图形为矩形。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述管芯区域为正方形，所述第一图形区域的长小于所述第二图形的长。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述撕膜方向平行于所述矩形的对角线所在的方向。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述撕膜方向与所述矩形的一条边长所在方向的夹角为45度或60度。7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述第一图形区域是半导体器件的栅极对应的图形区域。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述半导体器件为采用超级结结构的mos器件。

技术总结
本申请公开了一种半导体器件的后端处理方法，包括：提供一衬底，该衬底用于形成该半导体器件，衬底上包括多个管芯区域，衬底上依次形成有钝化层和聚酰亚胺层；通过光刻工艺在衬底上覆盖光阻，暴露出目标区域，在任一管芯区域内，目标区域包括第一图形区域和第二图形区域，第一图形区域小于第二图形区域，从俯视角度观察，第一图形区域位于第二图形区域上方；去除目标区域的钝化层和聚酰亚胺层；去除光阻；在衬底的正面进行贴膜处理，对衬底的背面进行减薄处理；对衬底的正面进行撕膜处理。对衬底的正面进行撕膜处理。对衬底的正面进行撕膜处理。


技术研发人员：王绪根 刘希仕 刘秀勇 吴长明 姚振海 陈骆
受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8