[发明专利]晶圆背封结构及制造方法

说明书

本发明提供了一种晶圆背封结构的制造方法，包括：提供一衬底，所述衬底为重掺杂衬底，所述衬底具有相对设置的第一表面和第二表面，所述衬底的第一表面上形成有外延层；在所述外延层的表面、所述外延层和所述衬底的侧壁上形成保护层；在所述衬底的第二表面形成晶圆背封结构；去除所述外延层的表面、所述外延层和所述衬底的侧壁上的保护层。进一步的所述晶圆背封结构采用热氧化工艺生成，由于晶圆背封结构采用热氧化工艺，需要消耗衬底生长的晶圆背封结构，致密性高，在后续进行炉管工艺时，避免了晶圆背封结构脱落的问题；同时由于在形成晶圆背封结构时，衬底上第一表面的外延层被保护层保护，避免外延层被消耗破坏。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶圆背封结构及制造方法。

背景技术

目前，图像传感器芯片产品使用的晶圆通常为重掺杂P型衬底，晶圆的电阻率(Resistivity)约为0.01Ω·cm。重掺杂衬底上再生长一层外延层，但外延生长过程的温度很高(通常为1130℃)，衬底中掺杂剂会扩散出来，这种现象被称为“自掺杂(auto-doping)效应”，需要保护层来防止制造过程中衬底中的硼大量析出，影响外延层的电学性能。因此，目前采用化学气相沉积(CVD)的方式在衬底的第一表面和侧壁上沉积LTO薄膜(lowtemperature oxide film)，然后采用刻蚀工艺去除侧壁的LTO薄膜，并翻转衬底，将没有沉积LTO薄膜的衬底的第二表面朝上放置，也就是说，将没有沉积LTO薄膜的衬底第二表面远离承载台，然后，进行外延层的生长。但目前厂商对机台硬件(hardware)改造，已消除自掺杂效应，无需先形成LTO薄膜保护衬底产生自掺杂效应。

晶圆制造商背封材料采用低温二氧化硅(low temperature oxide deposition，LTO deposition)工艺，后续芯片制造会执行炉管工艺，具体的，会采用垂直式炉管机台生长一层垫氧，但LTO薄膜与碳化硅舟(SIC boat)的热膨胀系数的差异较大，使得背面LTO薄膜剥落产生缺陷，影响产品的良率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆背封结构及制造方法，以解决重掺杂P型衬底背面LTO薄膜脱落的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆背封结构的制造方法，包括：

提供一衬底，所述衬底具有相对设置的第一表面和第二表面，所述衬底的第一表面上形成有外延层；

在所述外延层的表面、所述外延层和所述衬底的侧壁上形成保护层；

在所述衬底的第二表面形成晶圆背封结构；

去除所述外延层的表面、所述外延层和所述衬底的侧壁上的保护层。

可选的，形成晶圆背封结构的工艺为热氧化工艺。

可选的，所述热氧化工艺包括先执行干氧氧化工艺，再执行湿氧氧化工艺。

可选的，所述干氧氧化工艺的温度为700℃-750℃，所述湿氧氧化工艺的温度为930℃-980℃。

可选的，所述干氧氧化工艺的气体包含氧气，所述湿氧氧化工艺的气体包含氢气和氧气。

可选的，所述晶圆背封结构的厚度为3800埃-4200埃。

可选的，形成保护层的工艺为化学气相沉积工艺。

可选的，所述保护层的厚度为800埃-1200埃。

可选的，采用湿法刻蚀工艺去除所述外延层的表面、所述外延层和所述衬底的侧壁上的保护层，所述湿法刻蚀工艺同时去除所述衬底上的部分晶圆背封结构。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种晶圆背封结构，采用上述所述的晶圆背封结构的制造方法制备，包括：

衬底，包括相对设置的第一表面和第二表面；