专利名称：：一种硅晶片、硅晶柱以及半导体芯片生成方法
技术领域：
：本发明涉及半导体芯片工艺
技术领域：
，尤其涉及生成导通电阻小的半导体芯片技术。
背景技术：
：目前硅材料是电子工业中重要的半导体材料。硅是地球上最丰富的元素之一，占地壳的四分之一，以硅酸盐和氧化物的形式存在，常见的砂和砂、石都是二氧化硅，只是纯度不同，以石英纯度最高。制造半导体芯片的硅片首先要经过还原制成高纯度的单质硅。作为半导体芯片材料，除了纯度高以外，还需要长成均匀、完整、无缺陷的晶体。目前普遍采用以一小颗单晶硅生长出晶体。这一颗单晶硅就像一颗"种子"，周围的硅原子会以和它一样的排列顺序在其周围生长，生成纯度高、均匀的晶体。生长出来的晶体通常为圓柱形，也称为硅晶柱。制造VDMOS使用硅单晶(100)晶面方向的硅晶柱，如图1所示。硅晶柱生长出来后，把它切割成片状并抛光，制成硅晶片。为了使半导体芯片性能得到优化，通常会以切割出的硅晶片为硅衬底，在硅衬底上再生长一层轻掺杂的外延层。在生长的外延层上加工半导体芯片。由于切割出的硅晶片为圆形，为了便于在硅晶片及其外延层上加工芯片，通常会在硅晶片上切割出一条线，称为主平边，作为加工芯片时的参考边。在实际的工艺流程中(如图2所示)，通常会将硅晶柱的侧面削出一个平面(主平边平面)后，再将硅晶柱切割成片状的硅晶片。这样形成的硅晶片就不是一个完整的圆形，而是具有主平边的硅晶片。现有技术中使用的硅晶片其主平边通常是{110}主平边(如图2所示)。如图3硅晶片的俯视图所示，在硅晶片的外延层上放置半导体芯片掩模，芯片通常被设计成矩形状，以该硅晶片的主平边作为参考，将半导体芯片掩模的长边平行于硅晶片的主平边放置。然后，对覆盖了掩模的硅晶片进行光刻、扩散、切割成形等一系列操作，最终生成半导体芯片。通过现有技术方法生成的芯片导通电阻较高，使得生成的芯片能耗较高，不利于节能型电路的设计。
发明内容本发明实施例提供了一种硅晶片、硅晶柱以及半导体芯片生成方法，用以生成导通电阻较小的半导体芯片。一种半导体芯片生成方法，包括在硅晶片的外延层上水平放置半导体芯片的掩模；所述掩模的边与该硅晶片的<110>晶向成45度角；根据所述掩模生成所述半导体芯片。在所述水平放置半导体芯片的掩模之前，还包括生成具有{100}主平边的硅晶片；以及在放置半导体芯片的掩模过程中，还包括使得所述掩模的边与所述主平边平行。所述生成具有{100}主平边的硅晶片，具体包括在硅晶柱柱体侧边研磨出与硅晶柱轴向平行、且与硅晶柱<100>晶向垂直的主平边平面；将所述硅晶柱进行切割，生成具有{100}主平边的硅晶片。一种半导体芯片生成方法，包括在硅晶片的外延层上以与该硅晶片的<100>晶向平行的方向放置所述半导体芯片的掩模；根据所述掩模生成所述半导体芯片。一种硅晶片，所述硅晶片的主平边与该硅晶片的<110>晶向成45度夹角。一种硅晶片，所述硅晶片的主平边与该硅晶片的<100>晶向平行。一种硅晶柱，所述硅晶柱的主平边平面平行于该硅晶柱的轴向，并垂直于该硅晶柱<100>晶向。本发明实施例由于将半导体芯片掩模与硅晶片的<110>晶向成45度角放置(即与<100>晶向平行)，从而生成芯片表面的载流子迁移方向也与硅晶片的<110〉晶向成45度角，而使得芯片的载流子迁移率较高，从而生成的芯片导通电阻较小。图1为现有技术的硅晶柱示意图2为现有技术的生成具有主平边的硅晶片工艺流程示意图；图3为现有技术的在具有{110}主平边的硅晶片上放置半导体芯片掩模的示意图4为本发明实施例的制造半导体芯片的方法流程图；图5为本发明实施例的研磨出主平边平面的硅晶柱示意图；图6为本发明实施例的在具有{100}主平边的硅晶片上放置半导体芯片掩模的示意图7a、7b为本发明实施例的以不同方向放置芯片掩模的示意图。具体实施例方式生成的晶体具有特定的晶向，而载流子在硅片表面晶面的不同晶向上迁移率不同，因此沿不同晶向的电阻也不同；这样芯片与晶向相对位置的不同净尤会只"H氐压VDMOS(Verticaldouble-diffusionmetaloxidesemiconductor垂直双扩散金属二氧化硅半导体)器件的导通电阻产生不同的影响。本发明的发明人通过研究分析发现当芯片表面的载流子迁移方向与<110>晶向成45度角(即与<100>晶向平行)时，芯片的低压VDMOS导通电阻较小。下面先介绍一下有关晶体的晶格和晶向的概念固体分为晶体和非晶体。在晶体中，组成晶体的原子周期重复性地在空间中排列。如果这种周期重复性的排列存在于整个晶体，那么这种物质被定义为具有单晶(singlecrystal)形式。如果晶体由无数个小的单晶区域组成，那么这种晶体被称为多晶(polycrystalline)材料。一旦晶体的基本周期重复性被识别，那么在任何一个单晶区域内，晶体从某一点看起来与从一系列对等的点看一^t一样。用于生产半导体芯片的初始硅材料具有单晶形式。在晶体中原子的周期重复性的排列称为晶格(lattice)。晶格的方向(晶向)用一个矢量的三个分量表示；也就是用一组三个整数分别表示三个分量，从而指定出晶体晶向的矢量方向。三个分量是基本矢量的整数倍。例如在立方晶格中，体对角线有三个分量la，lb和lc。因此，这对角线是[lll]晶向(括号[]用来表示一个特定的晶向)。然而，从结晶学的角度来看，晶体中的许多晶向是等效的，仅仅取决于任意选择的轴的定向。这些等效的晶向用尖括号o表示。例如，立方晶格中的晶向[IOO]，和从结晶学的角度看都是等效的，被称作<100>晶向。同样，硅晶片的主平边的矢量方向也可以用三个整数的分量来表征。硅晶片主平边的矢量方向用大括号{}表示。例如，{110}主平边。本发明实施例提供的半导体芯片制造方法，流程图如图4所示，包括如下步骤S401:以单晶硅生长出圆柱形硅晶柱。S402:在硅晶柱的柱体侧边研磨主平边平面，该主平边平面平行于柱体轴向，并与^:晶柱的<100〉晶向垂直。具体的，如图5所示研磨出的主平边平面与硅晶柱的轴向平行，并垂直7于硅晶柱的<100>晶向。此处的<100>晶向是指<100>晶向族。S403:将硅晶柱切割为片状的硅晶片。由于主平边平面与石圭晶柱的轴向<100>晶向平行，因此，由该石圭晶柱切割出的硅晶片具有{100}主平边。S404:在硅晶片的外延层放置半导体芯片掩模，放置的掩模与硅晶片的主平边平行。如图6所示，在切割出的硅晶片的基础上生长的外延层上水平放置半导体芯片掩模，并使放置的半导体芯片掩模与硅晶片的{100}主平边平行(也就是，掩模的边与{100}主平边平行)。由于硅晶片的{100}主平边与<110>晶向成45度角，而掩模与主平边{100}平行，因此半导体芯片掩模也与<110>晶向成45度角；即掩^t与〈10O晶向平行。S405:对放置在硅晶片上的掩模进行光刻、扩散等一系列操作生成芯片。由于掩模与<110>晶向成45度角，因此通过掩模生成的芯片，其硅片表面载流子迁移方向也与<110>晶向成45度角，即平行于<100>晶向。而本发明的发明人发现当低压VDMOS器件芯片表面载流子迁移方向与<110〉晶向成45度角时，该芯片的导通电阻较小。当然，生成与<110>晶向成45度角的主平边，并与该主平边平行放置半导体芯片掩模是生成载流子迁移方向也与硅晶片的<110>晶向成45度角的芯片的一种较佳的、具有实际操作性的方法。此外，本领域技术人员可以根据本发明实施例公开的技术内容，采用其它方法，比如不必参考主平边而放置与硅晶片的晶向成45度角的半导体芯片掩模，同样也可以生成载流子迁移方向也与硅晶片的晶向成45度角的芯片。如图7a所示，在(100)主平边的硅晶片上放置了芯片掩模A1、A2,其中，Al与{100}主平边平行放置，A2与(100)主平边成45度角。如图7b所示，在(110)主平边的硅晶片上放置了芯片掩模A3、A4,其中，A3与{110}主平边平行放置，A4与(110)主平边成45度角。则下表1是根据芯片掩模A1、A2、A3、A4生成的芯片的导通电阻比较:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从上表可以看出，与<110>晶向成45度角(即以与<100〉晶向平行)放置的芯片掩模A1、A4所生成的芯片的导通电阻，要比与<110>晶向平行放置的芯片掩模A2、A4所生成的芯片的导通电阻要小。本发明实施例由于在硅晶片上以与<110>晶向成45度角(即以与<100>晶向平行)放置芯片掩模、并生成芯片，使得生成的芯片具有较高的载流子迁移率，从而得到相对较小的导通电阻。由于在工艺制造中，芯片通常会与主平边平行放置，因此本发明实施例采用了{100}主平边的硅晶片，从而使与主平边平行的芯片与<110>晶向成45度夹角。而现有技术中通常采用{110}主平边的硅晶片，则在该硅晶片上生成的芯片与主平边平行，即与<110>晶向平行，则不能具有较高的载流子迁移率，生成的芯片的导通电阻也就相对较大。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。权利要求1、一种半导体芯片生成方法，其特征在于，包括在硅晶片的外延层上水平放置半导体芯片的掩模；所述掩模的边与该硅晶片的<110>晶向成45度角；根据所述掩模生成所述半导体芯片。2、如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述水平放置半导体芯片的掩模之前，还包括生成具有{100}主平边的硅晶片；以及在放置半导体芯片的掩模过程中，还包括使得所述掩模的边与所述主平边平行。3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成具有{100}主平边的硅晶片，具体包括在硅晶柱柱体侧边研磨出与硅晶柱轴向平行、且与硅晶柱<100>晶向垂直的主平边平面；将所述硅晶柱进行切割，生成具有{100}主平边的硅晶片。4、一种半导体芯片生成方法，其特征在于，包括在硅晶片的外延层上以与该硅晶片的<100>晶向平行的方向放置所述半导体芯片的掩模；根据所述掩模生成所述半导体芯片。5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述以与该硅晶片的<100>晶向平行的方向放置所述半导体芯片的掩模之前，还包括生成具有{100}主平边的硅晶片；以及所述以与该硅晶片的<100>晶向平行的方向放置所述半导体芯片的掩模，具体为在该硅晶片上将所述芯片的掩模与所述主平边平行放置。6、一种硅晶片，其特征在于，所述硅晶片的主平边与该硅晶片的<110>晶向成45度夹角。7、一种硅晶片，其特征在于，所述硅晶片的主平边与该硅晶片的<100>晶向平4亍。8、一种硅晶柱，其特征在于，所述硅晶柱的主平边平面平行于该硅晶柱的轴向，并垂直于该石圭晶柱<100>晶向。全文摘要本发明涉及半导体芯片工艺
技术领域：
，尤其涉及生成导通电阻小的半导体芯片技术。一种半导体芯片生成方法，包括在硅晶片的外延层上水平放置半导体芯片的掩模；所述掩模的边与该硅晶片的(110)晶向成45度角；根据所述掩模生成所述半导体芯片。本发明还提供了一种硅晶片和硅晶柱。由于将半导体芯片掩模与硅晶片的(110)晶向成45度角放置(即与(100)晶向平行)，从而生成芯片表面的载流子迁移方向也与硅晶片的(110)晶向成45度角，而使得芯片的载流子迁移率较高，从而生成的芯片导通电阻较小。文档编号H01L21/00GK101673664SQ200810222160公开日2010年3月17日申请日期2008年9月10日优先权日2008年9月10日发明者刘鹏飞,方绍明,王新强,赵亚民,勇陈,陈洪宁申请人:北大方正集团有限公司;深圳方正微电子有限公司