CN109841513A - 一种晶片及其制造方法、电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶片及其制造方法、电子装置。所述方法包括：提供硅晶锭并进行切片，以得到晶片；在所述切片之前或者之后，依次执行第一退火步骤和第二退火步骤；其中，所述第一退火步骤的温度低于所述第二退火步骤的温度。根据本发明的晶片的制造方法，在所述硅晶锭进行切割之前或者之后，依次执行第一退火步骤和第二退火步骤；其中，所述第一退火步骤的温度低于所述第二退火步骤的温度。通过所述处理可以从经氮掺杂的硅晶体的不同区域切割后得到的硅晶片的BMD密度的变化降低，其中氮的掺杂浓度也不会在造成不利影响。

Description

一种晶片及其制造方法、电子装置

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种晶片及其制造方法、电子装置。

背景技术

单晶硅是制造半导体电子元器件的大部分工艺的起始材料，通常由所谓的直拉单晶制造法(Czochralski，CZ法)制备。

现代微电子器件的不断缩小，对硅衬底的质量具有更大的挑战性和限制，硅衬底的质量本质上是由微缺陷的大小和分布决定的。由Czochralski工艺和悬浮区熔法(FloatZone，FZ)工艺形成的硅晶体中形成的大部分微缺陷，都是硅空位(vacancies)和自间隙(self-interstitial)等本征点缺陷的聚集。

在半导体器件的制造过程中，氢钝化(Hydrogen passivation)已经成为一种众所周知、惯例的工艺。在氢钝化过程中，可以消除半导体器件中存在的缺陷。例如，这样的缺陷被描述为半导体器件的活性组分的再结合(recombination)/生成(generation)中心。这些中心被认为是由悬挂键(dangling bonds)引起的，悬挂键会在能量隙中移除器件中带电的载体，或者在器件中添加不需要的电荷载体等问题。由于悬空键主要发生在器件的表面或界面上，也被认为它们出现在空位、微孔、位错上。

半导体行业中出现的另一个问题是热载体效应对器件性能的影响。这在较小的器件上尤其令人担忧，因为使用比例较大的电压。当使用这样高的电压时，沟道载体具有足够的能量进入绝缘层并降低器件行为。

因此，需要对目前晶片的制备方法进行改进，以便消除目前存在的各种问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明提供了一种晶片的制造方法，所述方法包括：

提供硅晶锭并进行切片，以得到晶片；

在所述切片之前或者之后，依次执行第一退火步骤和第二退火步骤；

其中，所述第一退火步骤的温度低于所述第二退火步骤的温度。

可选地，所述硅晶锭为氮掺杂的硅晶锭。

可选地，在进行切片之后对所述晶片执行所述第一退火步骤和所述第二退火步骤；

所述第一退火步骤和所述第二退火步骤均在包含氘的气氛中进行。

可选地，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤的温度在1200℃-1380℃之间。

可选地，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤包括快速热退火。

可选地，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在包含氢气和氘气的气氛中进行；

或者所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在包含氩气和氘气的气氛中进行；

或者所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在纯的氘气气氛中进行。

可选地，在进行切片之前对所述硅晶锭进行所述第一退火步骤和所述第二退火步骤；

所述第一退火步骤的温度在700℃-900℃之间，所述第二退火步骤的温度在1100℃-1380℃之间。

可选地，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在氘气、氩气和氢气中的一种或多种中进行。

可选地，所述第一退火步骤的时间为60min-180min。

可选地，在所述第一退火步骤中将温度升至退火温度的升温速度等于或小于3℃/min。

可选地，在所述第一退火步骤和所述第二退火步骤之后进行切片，以得到晶片，在得到的不同所述晶片中BMD密度的变化小于20％。

可选地，在进行切片之后所述方法还包括：

对所述晶片依次进行磨片、平面磨削、边缘仿形切削、抛光和清洗工艺。

本发明还提供了一种晶片，所述晶片通过上述方法制备得到。

本发明还提供了一种电子装置，所述电子装置包括上述的晶片。

根据本发明的晶片的制造方法，在所述硅晶锭进行切割之前或者之后，依次执行第一退火步骤和第二退火步骤；其中，所述第一退火步骤的温度低于所述第二退火步骤的温度。通过所述处理可以从经氮掺杂的硅晶体的不同区域切割后得到的硅晶片的BMD密度的变化降低，其中氮的掺杂浓度也不会再造成不利影响。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1示出了本发明一个实施方式的晶片的制造方法的工艺流程图；

图2示出了本发明另一个实施方式的晶片的制造方法的工艺流程图；

图3示出了本发明一实施例中的电子装置的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

这里参考作为本发明的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述发明的实施例。这样，可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本发明的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造导致的形状偏差。例如，显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度，而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样，通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本发明的范围。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

实施例一

为了解决前述的技术问题，提高器件的性能，本发明实施例中提供了一种晶片的制造方法，如图1所述，所述方法主要包括：

步骤S1：提供硅晶锭；

步骤S2：对所述硅晶锭进行切片；

步骤S3：在所述切片之后，依次执行第一退火步骤和第二退火步骤。

根据本发明的晶片制造方法，进行晶片切片之后将晶片置于一个包含两步氘化过程的退火工艺中，形成一个氘钝化层，进一步降低晶片表面的粗糙度，并获得均一的体微缺陷(Bulk Micro Defect,BMD)的分布。控制所述晶片的第一退火步骤的温度低于第二退火步骤的温度。在硅晶体中引入额外的氘原子作为间隙杂质。在氧化栅极或界面层的生长过程中，将氘扩散到栅极氧化物和半导体衬底之间的界面，与半导体衬底中的原子共价结合，消除悬挂键，以显著提高器件的应变力，降低器件的热载体效应。

具体地，下面对本发明的晶片的制造方法做详细描述。

首先，执行步骤一，提供硅晶锭。

具体地，提供硅晶锭，其中，所述硅晶锭为圆柱形或长方形固态的硅多晶或硅单晶，并不局限于某一种。

其中，熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。

单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。

在该实施例中对所述硅晶锭进行氮掺杂。

单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件。

在本发明的一种实施方式中，以单晶硅拉晶工艺为例进行说明，具体地包括以下步骤：

多晶硅装料准备工作：检查多晶硅料纯度指标和尺寸，掺杂剂纯度6N，然后选择晶向好且无机械损伤的籽晶装入清理过的炉膛中；

抽真空：将炉体内抽真空，真空度保持4Pa,通入氩气10min；

硅料融化：加热融化硅料，保持加热器，硅料开始熔化，全熔，降温至结晶温度；

下种：确定结晶温度，籽晶接触熔体表面，转动，使沾润良好；

收颈：按照收颈直径3mm，拉速1mm/min收颈；

放肩：拉速0.2mm/min，扩肩速度1mm/min，等放肩直径接近要求的晶体直径时，提升拉速至2mm/min，晶体进入等径生长阶段；

收尾：提高拉晶速度，逐步缩小晶体直径，直到使晶体脱离液面，然后降低温度，拉晶过程结束。

需要说明的是，所述硅晶锭的制备方法并不局限于某一种，可以根据实际需要进行制备。

其中，所述硅晶锭的直径至少为450mm。

执行步骤二，对所述硅晶锭进行切片。

具体地，在该步骤中对所述硅晶锭进行切片，以得到晶片。

可选地，在进行所述切片步骤之前，还可以进一步包括在所述硅晶锭上形成用于标记所述硅晶锭晶向的晶向标记。

在本实施例中以圆柱形的硅晶锭为例进行说明，其中，所述侧面是指所述圆柱的曲面侧面，即展开后为矩形的部分，所述底面是指2个大小相同、相互平行的圆形底面，在不做其他特殊说明时，所述侧面和底面均参照该解释。

进一步，所述晶向标记贯穿所述硅晶圆的上下底面，即所述晶向标记从一底面沿侧面延伸至另一底面，以在切片后在任何一个晶片上都形成有所述晶向标记。

在形成所述晶向标记之后，将所述硅晶锭进行切片，以形成硅晶片。

具体地，在该步骤中采用切片机对所述硅晶锭进行切片，以得到目标厚度的晶片。

其中，在得到晶片后，在所述晶片的侧面上具有所述晶向标记的一部分，仍可以用于标记晶向。

可选地，在进行切片之后所述方法还包括：

对所述晶片依次进行磨片、边缘仿形切削、抛光和清洗工艺。

其中，磨片工艺通过使用磨料液可以在晶体上去除控制数量的硅。该工艺去除切割损伤并积极影响到晶片的平直度。磨片过程主要是一个机械过程，磨盘压迫硅片表面的研磨砂。研磨砂是由将氧化铝溶液延缓煅烧后形成的细小颗粒组成的，它能将硅的外层研磨去。

所述磨片包括磨削(lapping)和表面研磨(surface grinding)，磨削技术(grinding)由于加工效率高，加工后硅片表面参数精度高，成本低，产生的表面损伤小等优点，得到广泛应用。在对硅片的双面磨削加工过程中，硅片置于垂直状态，硅片两侧砂轮齿呈水平状态，而立式加工时硅片置于水平状态，硅片两侧砂轮齿呈垂直状态，其优点是硅片在加工过程中处于垂直状态，可以有效地避免因自重而引起的形变，同时硅片处于垂直状态的加工方式更容易控制硅片两面处于基本相同的磨削工艺条件，使得两面获得基本相同的磨削表面形貌。研磨工艺是硅片放在游轮内，在边缘齿轮和中央齿轮的带动下在上下大盘之间转动。

磨片之后还包括腐蚀步骤，硅片表面还有一定量的均衡损伤，要将这些损伤去除，但尽可能低的引起附加的损伤。比较有特色的就是用化学方法。有两种基本腐蚀方法：碱腐蚀和酸腐蚀。两种方法都被应用于溶解硅片表面的损伤部分。

腐蚀步骤之后还包括边缘抛光，硅片边缘抛光的目的是为了去除在硅片边缘残留的腐蚀坑。当硅片边缘变得光滑，硅片边缘的应力也会变得均匀。应力的均匀分布，使硅片更坚固。抛光后的边缘能将颗粒灰尘的吸附降到最低。硅片边缘的抛光方法类似于硅片表面的抛光。硅片由一真空吸头吸住，以一定角度在一旋转桶内旋转且不妨碍桶的垂直旋转。该桶有一抛光衬垫并有砂浆流过，用一化学/机械抛光法将硅片边缘的腐蚀坑清除。另一种方法是只对硅片边缘进行酸腐蚀。

其中在边缘仿形切削步骤中，线切割后中，单个切片有尖锐的，易碎的棱。这些棱角必须磨圆或仿行磨削，使晶片具有强度。仿行磨削归根结底防止晶片在随后的内部加工及器件制作中修理或碎裂。

其中，硅片抛光的目的是得到一非常光滑、平整、无任何损伤的硅表面。抛光的过程类似于磨片的过程，只是过程的基础不同。磨片时，硅片进行的是机械的研磨；而在抛光时，是一个化学/机械的过程。这个在操作原理上的不同是造成抛光能比磨片得到更光滑表面的原因。

抛光时，用特制的抛光衬垫和特殊的抛光砂对硅片进行化学/机械抛光。硅片抛光面是旋转的，在一定压力下，并经覆盖在衬垫上的研磨砂。抛光砂由硅胶和一特殊的高pH值的化学试剂组成。这种高pH的化学试剂能氧化硅片表面，又以机械方式用含有硅胶的抛光砂将氧化层从表面磨去。

硅片通常要经多步抛光。第一步是粗抛，用较硬衬垫，抛光砂更易与之反应，而且比后面的抛光中用到的砂中有更多粗糙的硅胶颗粒。第一步是为了清除腐蚀斑和一些机械损伤。在接下来的抛光中，用软衬、含较少化学试剂和细的硅胶颗粒的抛光砂。清除剩余损伤和薄雾的最终的抛光称为精抛。

在硅片进入抵抗稳定前，需要清洁，将有机物及金属沾污清除，如果有金属残留在硅片表面，当进入抵抗稳定过程，温度升高时，会进入硅体内。这里的清洗过程是将硅片浸没在能清除有机物和氧化物的清洗液(H₂SO₄+H₂O₂)中，许多金属会以氧化物形式溶解入化学清洗液中；然后，用氢氟酸(HF)将硅片表面的氧化层溶解以清除污物。

在切片之前，所述方法还可以包括其他的常规步骤，在此不再赘述。

执行步骤三，在所述切片之后，依次执行第一退火步骤和第二退火步骤。

具体地，在该步骤中所述第一退火步骤和所述第二退火步骤均在包含氘的气氛中进行。

可选地，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在包含氢气和氘气的气氛中进行；

或者所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在包含氩气和氘气的气氛中进行；

或者所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在纯的氘气气氛中进行。

在退火过程中也可以使用氘(D₂)和H₂和/或氩的混合物进行。在硅晶体中引入额外的氘原子作为间隙杂质。

可选地，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤包括快速热退火。

可选地，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤的温度在1200℃-1380℃之间。

至此完成了对本发明的晶片的制造方法的详细描述，对于完整的器件的制作还可能需要其他的工艺步骤，在此不做赘述。

本发明中在氮掺杂的硅晶锭形成之后，进行晶片切片、研磨、表面磨削、边纹、抛光和清洗过程，然后将清洗后的晶片置于一个包含退火工艺的两步氘化过程中，形成一个氘钝化层，进一步降低晶片表面的粗糙度，并获得均一的体微缺陷(Bulk Micro Defect,BMD)的分布。控制所述晶片的第一退火步骤的温度低于第二退火步骤的温度。在硅晶体中引入额外的氘原子作为间隙杂质。在氧化栅极或界面层的生长过程中，将氘扩散到栅极氧化物和半导体衬底之间的界面，与半导体衬底中的原子共价结合，消除悬挂键，以显著提高器件的应变力，降低器件的热载体效应。

实施例二

为了解决前述的技术问题，提高器件的性能，本发明另一实施例中提供一种晶片的制造方法，如图2所述，所述方法主要包括：

步骤S1：提供硅晶锭；

步骤S2：在所述切片之前，依次执行第一退火步骤和第二退火步骤；

步骤S3：对所述硅晶锭进行切片。

根据本发明的晶片制造方法，对至少掺杂氮单晶硅进行切片和抛光之前，对所述单晶硅在氩和/或氘的气氛中进行1100℃到1380℃的高温处理，在所述晶片进行高温处理前保持晶片的温度低于高温热处理的温度以允许氧沉淀核(oxygen precipitationnuclei)生长，使其具有在高温处理时不会发生湮灭(annihilate)。通过所述处理之后从经氮掺杂的硅晶体的不同区域切割后得到的硅晶片的BMD密度的变化降低，其中氮的掺杂浓度也不会在造成不利影响。通过所述处理可以从经氮掺杂的硅晶体的不同区域切割后得到的硅晶片的BMD密度的变化降低，其中氮的掺杂浓度也不会再造成不利影响。

具体地，下面对本发明的晶片的制造方法做详细描述。

首先，执行步骤一，提供硅晶锭。

具体地，提供硅晶锭，其中，所述硅晶锭为圆柱形或长方形固态的硅多晶或硅单晶，并不局限于某一种。

其中，熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。

单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。

在该实施例中对所述硅晶锭进行氮掺杂。

单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件。

在本发明的一种实施方式中，以单晶硅拉晶工艺为例进行说明，具体地包括以下步骤，

多晶硅装料准备工作：检查多晶硅料纯度指标和尺寸，掺杂剂纯度6N，然后选择晶向好且无机械损伤的籽晶装入清理过的炉膛中；

抽真空：将炉体内抽真空，真空度保持4Pa,通入氩气10min；

硅料融化：加热融化硅料，保持加热器，硅料开始熔化，全熔，降温至结晶温度；

下种：确定结晶温度，籽晶接触熔体表面，转动，使沾润良好；

收颈：按照收颈直径3mm，拉速1mm/min收颈；

放肩：拉速0.2mm/min，扩肩速度1mm/min，等放肩直径接近要求的晶体直径时，提升拉速至2mm/min，晶体进入等径生长阶段；

收尾：提高拉晶速度，逐步缩小晶体直径，直到使晶体脱离液面，然后降低温度，拉晶过程结束。

需要说明的是，所述硅晶锭的制备方法并不局限于某一种，可以根据实际需要进行制备。

其中，所述硅晶锭的直径至少为450mm。

执行步骤二，在所述切片之前，依次执行第一退火步骤和第二退火步骤。

具体地，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在氘气、氩气和氢气中的一种或多种中进行。

可选地，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在包含氢气和氘气的气氛中进行；

或者所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在包含氩气和氘气的气氛中进行；

或者所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在纯的氩气气氛中进行。

可选地，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤包括快速热退火。

可选地，所述第一退火步骤的温度在700℃-900℃之间，并且将所述退火时间维持在60min-180min，在所述晶片进行高温处理前保持晶片的温度低于高温热处理的温度以允许氧沉淀核(oxygen precipitation nuclei)生长，使其具有在高温处理时不会发生湮灭(annihilate)。

然后进行所述第二退火步骤，所述第二退火步骤的温度在1100℃-1380℃之间。

可选地，所述第一退火步骤的时间为60min-180min。

在所述第一退火步骤和所述第二退火步骤之后进行切片，以得到晶片，在所述晶片中BMD密度的变化小于20％。通过本发明所述处理可以从经氮掺杂的硅晶体的不同区域切割后得到的硅晶片的BMD密度的变化降低，其中氮的掺杂浓度也不会再造成不利影响。

执行步骤三，对所述硅晶锭进行切片。

具体地，在该步骤中对所述硅晶锭进行切片，以得到晶片。

可选地，在进行所述切片步骤之前，还可以进一步包括在所述硅晶锭上形成用于标记所述硅晶锭晶向的晶向标记。

在本实施例中以圆柱形的硅晶锭为例进行说明，其中，所述侧面是指所述圆柱的曲面侧面，即展开后为矩形的部分，所述底面是指2个大小相同、相互平行的圆形底面，在不做其他特殊说明时，所述侧面和底面均参照该解释。

进一步，所述晶向标记贯穿所述硅晶圆的上下底面，即所述晶向标记从一底面沿侧面延伸至另一底面，以在切片后在任何一个晶片上都形成有所述晶向标记。

在形成所述晶向标记之后，将所述硅晶锭进行切片，以形成硅晶片。

具体地，在该步骤中采用切片机对所述硅晶锭进行切片，以得到目标厚度的晶片。

其中，在得到晶片后，在所述晶片的侧面上具有所述晶向标记的一部分，仍可以用于标记晶向。

可选地，在进行切片之后所述方法还包括：

对所述晶片依次进行磨片、边缘仿形切削、抛光和清洗工艺。

其中，磨片工艺通过使用磨料液可以在晶体上去除控制数量的硅。该工艺去除切割损伤并积极影响到晶片的平直度。磨片过程主要是一个机械过程，磨盘压迫硅片表面的研磨砂。研磨砂是由将氧化铝溶液延缓煅烧后形成的细小颗粒组成的，它能将硅的外层研磨去。

所述磨片包括磨削(lapping)和表面研磨(surface grinding)，磨削技术(grinding)由于加工效率高，加工后硅片表面参数精度高，成本低，产生的表面损伤小等优点，得到广泛应用。在对硅片的双面磨削加工过程中，硅片置于垂直状态，硅片两侧砂轮齿呈水平状态，而立式加工时硅片置于水平状态，硅片两侧砂轮齿呈垂直状态，其优点是硅片在加工过程中处于垂直状态，可以有效地避免因自重而引起的形变，同时硅片处于垂直状态的加工方式更容易控制硅片两面处于基本相同的磨削工艺条件，使得两面获得基本相同的磨削表面形貌。研磨工艺是硅片放在游轮内，在边缘齿轮和中央齿轮的带动下在上下大盘之间进转动。

磨片之后还包括腐蚀步骤，硅片表面还有一定量的均衡损伤，要将这些损伤去除，但尽可能低的引起附加的损伤。比较有特色的就是用化学方法。有两种基本腐蚀方法：碱腐蚀和酸腐蚀。两种方法都被应用于溶解硅片表面的损伤部分。

腐蚀步骤之后还包括边缘抛光，硅片边缘抛光的目的是为了去除在硅片边缘残留的腐蚀坑。当硅片边缘变得光滑，硅片边缘的应力也会变得均匀。应力的均匀分布，使硅片更坚固。抛光后的边缘能将颗粒灰尘的吸附降到最低。硅片边缘的抛光方法类似于硅片表面的抛光。硅片由一真空吸头吸住，以一定角度在一旋转桶内旋转且不妨碍桶的垂直旋转。该桶有一抛光衬垫并有砂浆流过，用一化学/机械抛光法将硅片边缘的腐蚀坑清除。另一种方法是只对硅片边缘进行酸腐蚀。

其中在边缘仿形切削步骤中，线切割后中，单个切片有尖锐的，易碎的棱。这些棱角必须磨圆或仿行磨削，使晶片具有强度。仿行磨削归根结底防止晶片在随后的内部加工及器件制作中修理或碎裂。

其中，硅片抛光的目的是得到一非常光滑、平整、无任何损伤的硅表面。抛光的过程类似于磨片的过程，只是过程的基础不同。磨片时，硅片进行的是机械的研磨；而在抛光时，是一个化学/机械的过程。这个在操作原理上的不同是造成抛光能比磨片得到更光滑表面的原因。

抛光时，用特制的抛光衬垫和特殊的抛光砂对硅片进行化学/机械抛光。硅片抛光面是旋转的，在一定压力下，并经覆盖在衬垫上的研磨砂。抛光砂由硅胶和一特殊的高pH值的化学试剂组成。这种高pH的化学试剂能氧化硅片表面，又以机械方式用含有硅胶的抛光砂将氧化层从表面磨去。

硅片通常要经多步抛光。第一步是粗抛，用较硬衬垫，抛光砂更易与之反应，而且比后面的抛光中用到的砂中有更多粗糙的硅胶颗粒。第一步是为了清除腐蚀斑和一些机械损伤。在接下来的抛光中，用软衬、含较少化学试剂和细的硅胶颗粒的抛光砂。清除剩余损伤和薄雾的最终的抛光称为精抛。

在硅片进入抵抗稳定前，需要清洁，将有机物及金属沾污清除，如果有金属残留在硅片表面，当进入抵抗稳定过程，温度升高时，会进入硅体内。这里的清洗过程是将硅片浸没在能清除有机物和氧化物的清洗液(H₂SO₄+H₂O₂)中，许多金属会以氧化物形式溶解入化学清洗液中；然后，用氢氟酸(HF)将硅片表面的氧化层溶解以清除污物。

在切片之前，所述方法还可以包括其他的常规步骤，在此不再赘述。

至此完成了对本发明的晶片的制造方法的详细描述，对于完整的器件的制作还可能需要其他的工艺步骤，在此不做赘述。

实施例三

本发明还提供了一种晶片，所述晶片通过实施例一或实施例二所述方法制备得到，本发明中在不同区域切割后得到的硅晶片的BMD密度的变化降低，其中氮的掺杂浓度也不会再造成不利影响。

实施例四

本发明的另一个实施例提供一种电子装置，其包括晶片，该晶片为前述实施例三中的晶片，或根据实施例一或二所述的晶片的制备方法所制得的晶片。

该电子装置，可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、游戏机、电视机、VCD、DVD、导航仪、照相机、摄像机、录音笔、MP3、MP4、PSP等任何电子产品或设备，也可以是具有上述半导体的中间产品，例如：具有该集成电路的手机主板等。

其中，图3示出移动电话手机的示例。移动电话手机300被设置有包括在外壳301中的显示部分302、操作按钮303、外部连接端口304、扬声器305、话筒306等。

其中所述移动电话手机包括前述的晶片，本发明中从经氮掺杂的硅晶体的不同区域切割后得到的硅晶片的BMD密度的变化降低，其中氮的掺杂浓度也不会在造成不利影响。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (14)

1.一种晶片的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供硅晶锭并进行切片，以得到晶片；

在所述切片之前或者之后，依次执行第一退火步骤和第二退火步骤；

其中，所述第一退火步骤的温度低于所述第二退火步骤的温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅晶锭为氮掺杂的硅晶锭。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行切片之后对所述晶片执行所述第一退火步骤和所述第二退火步骤；

所述第一退火步骤和所述第二退火步骤均在包含氘的气氛中进行。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤的温度在1200℃-1380℃之间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤包括快速热退火。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在包含氢气和氘气的气氛中进行；

或者所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在包含氩气和氘气的气氛中进行；

或者所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在纯的氘气气氛中进行。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行切片之前对所述硅晶锭进行所述第一退火步骤和所述第二退火步骤；

所述第一退火步骤的温度在700℃-900℃之间，所述第二退火步骤的温度在1100℃-1380℃之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一退火步骤和所述第二退火步骤在氘气、氩气和氢气中的一种或多种中进行。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一退火步骤的时间为60min-180min。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一退火步骤中将温度升至退火温度的升温速度等于或小于3℃/min。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一退火步骤和所述第二退火步骤之后进行切片，以得到晶片，在得到的不同所述晶片中BMD密度的变化小于20％。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行切片之后所述方法还包括：

对所述晶片依次进行磨片、平面磨削、边缘仿形切削、抛光和清洗工艺。

13.一种晶片，其特征在于，所述晶片通过权利要求1至12之一所述方法制备得到。

14.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求13所述的晶片。