專利名稱：離子注入工藝中的基片背面注入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造工藝中的離子注入工藝，尤其涉及一種離子注入 工藝中的基片背面注入方法。
背景技術(shù)：
離子注入是半導(dǎo)體制造中的關(guān)鍵工藝之一。離子注入通過控制摻雜原子的劑量 (dose)來實(shí)現(xiàn)襯底材料載流子濃度的精確控制。在功率器件的發(fā)展中，垂直式元件具備較 厚的漂移區(qū)。在高壓應(yīng)用中，垂直式元件具有廣闊的應(yīng)用前景。而在垂直式元件的制作過 程中，需要從wafer (基片)的背面引出器件的Drain(漏極)。為了降低接觸電阻，制作工 藝中需要針對基片背面的離子注入。同時(shí)這種器件的基片需要減薄到100-300微米(um)， 厚度小于普通基片(760um)的三分之一，對于注入機(jī)的搬送機(jī)制是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。普通 的離子注入機(jī)，從設(shè)計(jì)之初，主要針對的是基片的正面注入，無法進(jìn)行背面注入。由于基片 的正面已經(jīng)制作了器件，因此背面注入過程中不能損傷基片的正面。而專門進(jìn)行背面注入 的注入機(jī)需要重新購買，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種離子注入工藝中的基片背面注入方法，該方 法通過正面貼膜工藝，調(diào)整離子注入機(jī)的搬送機(jī)制，成功實(shí)現(xiàn)了基片的背面注入，該方法具 有較高的可操作性和生產(chǎn)效率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種離子注入工藝中的基片背面注入方法，包 括如下步驟(1)對基片的正面進(jìn)行貼膜；(2)將基片反轉(zhuǎn)倒置，調(diào)整離子注入機(jī)的搬送機(jī)制；(3)應(yīng)用離子注入機(jī)進(jìn)行基片的背面注入；(4)注入后的基片進(jìn)行反轉(zhuǎn)和剝膜，完成背面注入的基片。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果通過對基片的正面貼膜，保護(hù)基片的 正面，防止了倒轉(zhuǎn)后基片正面在離子注入過程中的損傷，結(jié)合離子注入機(jī)搬送機(jī)制的相應(yīng) 調(diào)整，有效減弱了搬送過程中基片的抖動(dòng)或掉落，明顯提高了該方法的可操作性和生產(chǎn)效 率，在普通的離子注入機(jī)上成功實(shí)現(xiàn)了基片的背面注入。


圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明步驟(1)基片正面貼膜完成后的貼膜質(zhì)量示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明采用正面貼膜的方法，將貼完膜的基片(wafer)反轉(zhuǎn)倒置，應(yīng)用普通的離 子注入機(jī)實(shí)現(xiàn)了基片的背面注入。通過一定的貼膜工藝，防止注入過程中對基片正面的損 傷，同時(shí)調(diào)整注入機(jī)的搬送機(jī)制，成功實(shí)現(xiàn)了對減薄基片(100-300微米)的背面注入。本發(fā)明的具體流程如圖1所示，包括如下步驟(1)首先，對減薄的(100-300微米)基片的正面進(jìn)行貼膜，以保護(hù)基片的正面，防 止后續(xù)離子注入過程中對基片正面的損傷；優(yōu)化貼膜材質(zhì)，保證貼膜(B. G-Tape)無翹起和 鼓泡(如圖2所示)。貼膜材料可選三井化學(xué)SB-165DBN/185HRB/195HRB/2^LPB高分子聚 合物貼膜。不同型號的貼膜硬度與粘性不同，針對不同厚度的基片(100-300微米)，選擇不 同的貼膜類型保證對基片有足夠的支撐度。大粘度的貼膜有助于消除鼓泡和翹起等貼膜問 題。(2)再將基片反轉(zhuǎn)倒置，調(diào)整離子注入機(jī)的搬送機(jī)制，優(yōu)化搬送位置、搬送速度 及靜電吸附電壓，防止在搬送過程中基片抖動(dòng)或掉落。由于減薄基片在重力作用下會有 一定的下垂現(xiàn)象，需要降低機(jī)械手的搬送位置。減小機(jī)械手的真空吸力(90KPa降低到 10-30KPa)和降低搬送速度(機(jī)械手上升和前進(jìn)速度減半)，減弱基片在機(jī)械手上的形變和 抖動(dòng)。由于貼膜后基片的導(dǎo)電性減弱，降低靜電吸附電壓(300V-800V)，防止注入中電荷積 累而導(dǎo)致真空中基片吸附在搬送機(jī)構(gòu)上。(3)應(yīng)用普通的離子注入機(jī)將反轉(zhuǎn)倒置的基片(正面向下的基片)進(jìn)行離子注入， 可采用的工藝條件注入離子B+ (—價(jià)B離子)或P+ (—價(jià)P離子)，注入能量為20-200KeV， 注入劑量為1E14-5E15，注入角度為0-7度。整個(gè)離子注入過程中無嚴(yán)重金屬沾污(如表一 所示)。(4)注入后的基片進(jìn)行反轉(zhuǎn)和剝膜后可進(jìn)行下道工序，從而成功實(shí)現(xiàn)了背面注入， 完成背面注入的基片。表一背面注入的金屬沾污測試(TXRF)
金屬元素(E+10atom/cm2)KCaTiCrMnFeCoNiCuZnSbpoint 1 (點(diǎn) 1)000000. 2500000point 2(點(diǎn) 2)00000. 050. 0300000
point 3(點(diǎn) 3)000000. 0100000point 4(點(diǎn) 4)000000. 1400000point 5(點(diǎn) 5)00000. 09000000 本發(fā)明通過對減薄基片(100-300微米)的正面進(jìn)行貼膜，保護(hù)基片的正面，防止 后續(xù)注入過程中的損傷。優(yōu)化貼膜工藝，保證貼膜無翹起和鼓泡。再將基片反轉(zhuǎn)倒置，調(diào)整 注入機(jī)的搬送機(jī)制，防止在搬送過程中基片抖動(dòng)或掉落，應(yīng)用普通的離子注入機(jī)進(jìn)行基片 的背面注入。該方法具有較高的可操作性和生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1.一種離子注入工藝中的基片背面注入方法，其特征在于，包括如下步驟(1)對基片的正面進(jìn)行貼膜；(2)將基片反轉(zhuǎn)倒置，調(diào)整離子注入機(jī)的搬送機(jī)制；(3)應(yīng)用離子注入機(jī)進(jìn)行基片的背面注入；(4)注入后的基片進(jìn)行反轉(zhuǎn)和剝膜，完成背面注入的基片。
2.如權(quán)利要求1所述的離子注入工藝中的基片背面注入方法，其特征在于，步驟(1) 中，所述對基片的正面進(jìn)行貼膜，要保證該貼膜無翹起和鼓泡。
3.如權(quán)利要求2所述的離子注入工藝中的基片背面注入方法，其特征在于，所述貼膜 材料為高分子聚合物貼膜。
4 如權(quán)利要求1或2所述的離子注入工藝中的基片背面注入方法，其特征在于，步驟 (1)中，所述基片為100-300微米的減薄基片。
5.如權(quán)利要求1所述的離子注入工藝中的基片背面注入方法，其特征在于，步驟(2) 中，所述調(diào)整離子注入機(jī)的搬送機(jī)制通過優(yōu)化搬送位置、搬送速度及靜電吸附電壓，以防止 在搬送過程中基片抖動(dòng)或掉落。
6.如權(quán)利要求5所述的離子注入工藝中的基片背面注入方法，其特征在于，所述優(yōu)化 搬送位置、搬送速度及靜電吸附電壓分別采用降低機(jī)械手的真空吸力至10-30KPa;降低 搬送速度，將機(jī)械手上升和前進(jìn)速度減半；降低靜電吸附電壓至300V-800V。
7.如權(quán)利要求1所述的離子注入工藝中的基片背面注入方法，其特征在于，步驟(3) 中，所述基片的背面注入過程中無嚴(yán)重金屬沾污。
8.如權(quán)利要求1或7所述的離子注入工藝中的基片背面注入方法，其特征在于，步 驟⑶中，所述基片的背面注入采用離子B+或P+，注入能量為20-200KeV，注入劑量為 1E14-5E15，注入角度為0-7度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離子注入工藝中的基片背面注入方法，包括如下步驟(1)對基片的正面進(jìn)行貼膜；(2)將基片反轉(zhuǎn)倒置，調(diào)整離子注入機(jī)的搬送機(jī)制；(3)應(yīng)用離子注入機(jī)進(jìn)行基片的背面注入；(4)注入后的基片進(jìn)行反轉(zhuǎn)和剝膜，完成背面注入的基片。該方法通過正面貼膜工藝，調(diào)整離子注入機(jī)的搬送機(jī)制，成功實(shí)現(xiàn)了基片的背面注入，該方法具有較高的可操作性和生產(chǎn)效率。
文檔編號H01L21/00GK102087956SQ200910201910
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者施向東, 朱偉誠, 鄭剛 申請人:上海華虹Nec電子有限公司