專利名稱：半導(dǎo)體器件的前端制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，由于芯片的微電路制作朝向高集成度發(fā)展，因此，光刻設(shè)備也必須滿足關(guān) 鍵的亞微米甚至是65納米以下分辨率的要求的方向發(fā)展?，F(xiàn)階段光刻設(shè)備已經(jīng)發(fā)展到了 第6代沉浸式光刻機(jī)，其區(qū)別于過去干式光刻最大的特點(diǎn)就是整個(gè)光刻的過程并不是發(fā)生 在空氣中，而是沉浸在一種光學(xué)折射率較大的透明液體中，從而讓其在晶圓上更好的刻錄 晶體管。生產(chǎn)過程中，整個(gè)晶圓是浸泡在超純水(無雜質(zhì)，無帶電離子)中的，這種情況相 當(dāng)于將光刻的分辨率提高了 1. 44倍，正好滿足65/45 = 1. 44的工藝改進(jìn)幅度。用這種工 藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)的SRAM芯片可獲得約15%性能提升。但是隨著光刻機(jī)技術(shù)的越來越先進(jìn)，所需 購買設(shè)備的費(fèi)用也越來越昂貴，所以目前的集成電路領(lǐng)域只能采用多道前端和后端工序在 同一部設(shè)備上生產(chǎn)。由此就會(huì)造成多道工序帶來的相互污染，所以如果后端工序中需要光 刻的晶圓放到前端工序中前，需要將硅片背面使用氫氟酸HF和硝酸HNO3的混合清洗液清 洗。但是當(dāng)同一片晶圓工藝設(shè)計(jì)需要被光刻次數(shù)很多時(shí)，硅片背面同樣被清洗很多 次，會(huì)導(dǎo)致硅片背面不平坦。硅片背面不平坦導(dǎo)致在進(jìn)行光刻時(shí)，晶圓無法放置水平而使得 光刻設(shè)備尋找晶圓正面時(shí)形成散焦而無法光刻。進(jìn)一步，多次清洗硅片背面也會(huì)造成硅片 硅流失，而導(dǎo)致漏電流產(chǎn)生等影響芯片質(zhì)量的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是當(dāng)同一片晶圓工藝設(shè)計(jì)需要被光刻次數(shù)很多時(shí)，硅片背面同 樣被清洗很多次，會(huì)導(dǎo)致硅片背面不平坦。硅片背面不平坦導(dǎo)致在進(jìn)行光刻時(shí)，晶圓無法放 置水平而使得光刻設(shè)備尋找晶圓正面時(shí)形成散焦而無法光刻。進(jìn)一步，多次清洗硅片背面 也會(huì)造成硅片硅流失，而導(dǎo)致漏電流產(chǎn)生等影響芯片質(zhì)量的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種半導(dǎo)體器件的前端制造工藝，包 括硅片表面進(jìn)行清洗、脫水；在硅片背面形成保護(hù)層；在硅片正面形成器件；將硅片進(jìn)行 退火。在硅片背面上通過離子注入的方式形成保護(hù)層。可選的，離子注入所注入的材料 為氮、氧或者碳中的一種?？蛇x的，所述保護(hù)層形成的厚度在500埃到1500埃?？蛇x的，所述退火是指采用快速熱退火方法，所述快速退火的目標(biāo)溫度是900 1100攝氏度。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)通過在硅片背面形成保護(hù)層，避免了由 于硅片背面無保護(hù)層導(dǎo)致雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入硅片，同樣能夠防止預(yù)清洗時(shí)硅片中硅原子流失而 導(dǎo)致的晶圓漏電流等影響晶圓質(zhì)量的問題產(chǎn)生。進(jìn)一步保證預(yù)清洗時(shí)硅片有保護(hù)層的覆蓋，不會(huì)造成硅片因清洗導(dǎo)致的硅片不平坦，影響后續(xù)工藝光刻設(shè)備的對(duì)于晶圓的對(duì)焦。


圖IA至IC為本發(fā)明前端制造工藝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明前端制造工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的前端工藝方法流程圖，如圖2所示，其具體步驟如下 S201硅片表面進(jìn)行清洗、脫水；S202，在硅片背面形成保護(hù)層；S203，在硅片正面形成器件； 步驟204 將硅片進(jìn)行退火。S201，硅片表面進(jìn)行清洗、脫水；提供硅片，通過去離子水清洗硅片表面，如圖1所示，硅片1平放在承載臺(tái)2上，硅 片正面的噴嘴流出去離子水清洗硅片，同時(shí)承載臺(tái)旋轉(zhuǎn)硅片并脫水。S202，在硅片背面形成保護(hù)層；將硅片的背面水平向上放置在離子注入機(jī)上，注入離子形成保護(hù)層3。離子注入所 注入的材料為氮、氧或者碳中的一種，之后將根據(jù)注入材料分別在硅片的背面形成氮化硅、 氧化硅或者碳化硅。注入能量可以為5 12千電子伏特，劑量為每平方厘米上IXlO13 IX IOw個(gè)原子。如表1所示的氮、氧或者碳與多晶硅形成的保護(hù)層與單獨(dú)使用多晶硅作為 底層時(shí)所去除厚度的對(duì)比表(去除厚度的單位為埃/分鐘)
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的前端制造工藝，其特征在于，包括提供硅片； 硅片表面進(jìn)行清洗、脫水；在硅片背面形成保護(hù)層； 在硅片正面形成器件； 將硅片進(jìn)行退火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，在硅片背面通過離子注入和后續(xù)熱處理 的方式形成保護(hù)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于，所述離子注入所注入的材料為氮、氧或者 碳中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述保護(hù)層的厚度在500埃到1500埃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于，所述后續(xù)熱處理是指采用快速熱退火方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于，所述快速退火的目標(biāo)溫度為900 1100攝氏度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的前端制造工藝，包括硅片表面進(jìn)行清洗、脫水；在硅片背面形成保護(hù)層；在硅片正面形成器件；將硅片進(jìn)行退火。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)通過在硅片背面形成保護(hù)層，避免了由于硅片背面無保護(hù)層導(dǎo)致雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入硅片，同樣能夠防止預(yù)清洗時(shí)硅片中硅原子流失而導(dǎo)致的晶圓漏電流等影響晶圓質(zhì)量的問題產(chǎn)生。進(jìn)一步保證預(yù)清洗時(shí)硅片有保護(hù)層的覆蓋，不會(huì)造成硅片因清洗導(dǎo)致的硅片不平坦，影響后續(xù)工藝光刻設(shè)備的對(duì)于晶圓的對(duì)焦。
文檔編號(hào)H01L21/324GK102044416SQ200910197130
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者何永根 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司