[发明专利]由单晶硅组成的半导体晶片

说明书

一种单晶硅的半导体晶片，所述半导体晶片包括：抛光的正面和背面；剥蚀区，其从抛光的正面向背面延伸至不小于30μm深度；以及与剥蚀区邻近的区域，其包括可生长成BMD的BMD种子，其中，距正面120μm的距离处的BMD密度不小于2×10supgt;8/supgt;cmsupgt;‑3/supgt;。

技术领域

本发明涉及一种具有正面和背面的由单晶硅制成的半导体晶片，其中，半导体晶片包括从正面在背面的方向上延伸一定深度的剥蚀区以及与剥蚀区邻近并包含BMD种子的区域。

背景技术

剥蚀区是半导体晶片的这样的区域：所述区域从正面在背面的方向上延伸一定深度，并且在所述区域中不形成被称为BMD(体微缺陷：bulk micro defect)的氧沉淀物。剥蚀区通常意在用作容纳电子组件的位置。

与剥蚀区邻近的是进一步延伸到半导体晶片的内部(体)中且包含BMD种子的区域。BMD种子借助于热处理而生长成BMD。BMD充当所谓的内部吸气剂、特别是可以结合金属杂质的内部吸气剂。在主要用于在剥蚀区中构造电子组件的热处理的过程中，也有可能使BMD种子生长成BMD。

已知的是，当寻求较高密度的BMD时，在单晶中存在空位是有利的。US 2002/0170631 A1描述了一种用于生产具有深剥蚀区的单晶硅半导体晶片的方法。该方法包括半导体晶片的热处理(RTA处理、快速热退火(rapid thermal anneal))，所述热处理包括对半导体晶片的短时间快速加热和冷却。RTA处理将在包含不小于100ppma且不大于10,000ppma的氧浓度的气氛中执行。此外，所描述的方法被为使得形成空位的浓度分布，其中，空位的峰值密度在半导体晶片的正面与背面之间的中部或接近中部处实现。由于空位的浓度分布、BMD种子的浓度分布以及BMD的浓度分布相关联，因此BMD的峰值密度也在中部或接近中部处被发现。

具有3D架构的现代集成电路的生产需要提供较深地延伸到半导体晶片中的剥蚀区以及包括可生长成BMD的BMD种子的邻接区域，其中，BMD与剥蚀区之间的距离应尽可能小。一种已知的过程包括贯通硅过孔(TSV：through silicon via)的制造以及从背面对半导体晶片进行背面研磨直到远超过半导体晶片的中部为止(M.Moyoshi，Proceedings ofIEEE，第97卷，第1期，2009年1月)。BMD与剥蚀区的接近被描述为确保了在背面研磨的半导体晶片中也具有足够密度的吸气剂中央，特别是即使在电子组件的结构的构造期间也是如此。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种更好地满足所述要求的单晶硅的半导体晶片。

该目的通过这样的单晶硅的半导体晶片来实现：所述半导体晶片包括：抛光的正面和背面；

剥蚀区，其从抛光的正面向背面延伸至不小于30μm深度；以及

与剥蚀区邻近的区域，所述区域包括可生长成BMD的BMD种子，其中，距正面120μm的距离处的BMD密度不小于2×10⁸cm^-3。

单晶硅的半导体晶片是未涂覆的半导体晶片或涂覆有至少一个外延层的半导体晶片。当单晶硅的半导体晶片涂覆有外延层时，外延层的上表面形成半导体晶片的正面。所述至少一个外延层优选地具有不小于1μm且不大于5μm的厚度。

在本发明的第一优选实施例中，单晶硅的半导体晶片是未涂覆的单晶硅的基体晶片，其剥蚀区从抛光的正面延伸至不小于45μm的深度，其中，半导体晶片在与剥蚀区邻近的区域中包括BMD种子，在所述BMD种子生长成BMD之后，距正面120μm的距离处的BMD密度不小于3×10⁹cm^-3。