[发明专利]用于夹持作用减小的远紫外静电吸盘的方法及结构

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地来说，涉及半导体结构及其形成方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业经历了快速发展。IC材料和设计的技术进步产生了多个IC时代，其中，每个时代都具有比先前时代更小且更复杂的电路。然而，这些进步增加了处理和制造IC的复杂性，并且对于将被实现的进步，需要IC处理和制造中的类似开发。

集成电路通常形成在半导体晶圆上。使用各种光刻工艺形成构成晶圆上的集成电路的独立部件。这些部件包括晶体管、二极管、电容器、电阻器以及各种互连部件和隔离部件。先进技术中，当部件尺寸更小时，期望光刻系统具有高分辨率和相应地短辐射波长。用于形成这些部件的一种光刻系统是远紫外(EUV)光刻系统。EUV光刻系统涉及将具有10纳米(nm)和120nm之间的波长的电磁辐射投射在晶圆上。这样小的波长的电磁辐射被空气吸收，因此必须在真空中实施这种工艺以避免这种吸收。

当实施EUV光刻工艺的时候，在工艺的持续时间段内使用吸盘以固定真空室中的晶圆。吸盘类型的一个实例是静电吸盘(E-chuck，静电吸盘)。静电吸盘包括使用静电力将半导体晶圆固定至吸盘的带电板。例如，晶圆的特定部分可以带正电。然后，静电吸盘上的相应板带负电。在EUV工艺期间，这些相反的电荷提供牢固地将晶圆保持在适当的位置处的吸引力。在一些情况中，晶圆上由静电力所导致的应力可能导致晶圆内部的不规则。为了减轻晶圆上的压力，通过静电吸盘向晶圆的背面泵送气体。对该气体加压以提供与静电力的相反的力。然而，现有方法和晶圆结构不能有效减小晶圆上的压力。尤其是，压力不能均匀地分布在晶圆表面上而逐渐增加应力。

因此，需要解决这些问题晶圆结构及其制造和使用方法。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面提供了一种半导体结构，包括：半导体衬底，具有正面和背面；集成电路部件，形成在所述半导体衬底的所述正面上；以及多晶硅层，设置在所述半导体衬底的所述背面上。

在该半导体结构中，所述多晶硅层的表面粗糙度在约7埃和约20埃之间的范围内。

在该半导体结构中，所述多晶硅层进一步包括从由磷、硼、氮和它们的组合所组成的组中选择的少量掺杂剂。

在该半导体结构中，所述多晶硅层中的所述少量掺杂剂的浓度在约3×10¹⁴atom/cm³和约6×10²⁰atom/cm³之间的范围内。

在该半导体结构中，所述多晶硅层包括粒度大小在约15埃和约40埃之间的范围内的多晶硅晶粒。

在该半导体结构中，所述集成电路部件包括掺杂阱、浅沟槽隔离部件、场效应晶体管、光电二极管或它们的组合。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：提供具有正面和背面的半导体衬底；分别在所述半导体衬底的所述正面和所述背面上形成第一多晶硅层和第二多晶硅层；从所述半导体衬底的所述正面去除所述第一多晶硅层；以及对所述半导体衬底的所述背面上的所述第二多晶硅层进行注入。

在该方法中，对所述第二多晶硅层进行注入生成表面粗糙度在约7埃和约20埃之间的范围内的所述第二多晶硅层。

在该方法中，对所述第二多晶硅层进行注入包括注入从由磷、硼、氮和它们的组合所组成的组中选择的掺杂剂。

在该方法中，形成所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层包括：使用包括硅烷(SiH₄)的前体。

在该方法中，形成所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层包括在约500℃和约660℃之间的范围内的沉积温度下形成所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层。

在该方法中，形成所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层包括在约520℃和约550℃之间的范围内的沉积温度下形成所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层。

在该方法中，形成所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层包括在沉积温度在约560℃和约650℃之间的范围内的熔炉中形成所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层。

在该方法中，形成所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层包括提供压力在约0.5托和约1托之间的范围内的硅烷。

在该方法中，去除所述第一多晶硅层包括应用包括氨的湿蚀刻剂。