专利名称：半导体器件的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件的制造技术，特别涉及一种适用于具有对半导体晶片的背面进行清洗的工艺的半导体器件的制造技术的有效的技术。
背景技术：
在日本特开平10-154679号公报中描述了这样的技术使基片的背面朝上并进行超声波清洗；而对于基片的表面，从下方的喷嘴经由扩散板沿斜方向对基片表面的周边部分供给清洗液，使基片表面的清洗液的膜形成中空状。
在日本特开平9-246224号公报中则描述了这样的技术使晶片的表面朝上并用喷淋喷嘴进行清洗；而对于晶片的背面，从配置在其下方的喷嘴沿斜方向供给清洗液来进行清洗。
在日本特开2002-57138号公报中描述了这样的技术使基片的表面朝上并进行清洗；而对于基片的背面，从配置在其下方的纯水喷嘴沿斜方向供给纯水。
在日本特开平10-308374号公报中，描述了使向半导体晶片的上表面供给清洗液的喷嘴移动的技术。
在半导体器件的制造工艺中，在各工序中或工序间的输送时，微粒等的污染物有时会附着到半导体晶片上。如果在附着有污染物的状态下执行各种步骤，则可能使半导体晶片被污染，所制造的半导体器件的可靠性等下降。为此，就必须借助于清洗来除去附着在半导体晶片上的污染物。
根据本发明人的研究得知在使半导体晶片的背面朝上，除去附着在其上的微粒等的清洗工艺中，如果从配置在半导体晶片的表面的下方的喷嘴排出的清洗液被长时间地命中到半导体晶片的表面的同一位置，则由于静电而使其带电，存在着发生静电破坏的可能性。此外，还得知在停止了从配置在半导体晶片的表面的下方的喷嘴对半导体晶片的表面所进行的清洗液的供给时，如果在喷嘴中产生了残留液滴，则可能在半导体晶片的干燥时，该残留液滴被弹回到用来使半导体晶片旋转的旋转板上并再次附着在半导体晶片的表面上，导致干燥不良而产生水痕。半导体晶片的表面的水痕将引起之后的步骤中的加工不良。这些，将使所制造的半导体器件的可靠性降低，此外，还会降低半导体器件的制造成品率。
在使晶片(基片)的背面朝上并进行清洗，而对于晶片表面，从其下方的喷嘴沿斜方向经由扩散板向晶片表面的周边部分供给清洗液的方法中，则存在着这样的可能性在停止对晶片表面的清洗液的供给的阶段中，将在喷嘴或扩散板上产生残留液滴，残留液滴的水分在干燥阶段中再次附着在晶片的表面上并在晶片上产生水痕。上述将导致加工不良，使要制造的半导体器件的可靠性或制造成品率降低。
在使晶片(基片)的表面朝上并进行清洗，而对于晶片的背面，从配置在其下方的喷嘴沿斜方向供给清洗液(纯水)的方法中，则存在着这样的可能性在停止对晶片表面的清洗液的供给的阶段中，将在喷嘴或扩散板上产生残留液滴，残留液滴的水分在干燥阶段再次附着在晶片表面上并在晶片上产生水痕。上述将导致加工不良，使要制造的半导体器件的可靠性或制造成品率降低。此外，在清洗晶片的表面的方法中，即便是在相反一侧的晶片背面上产生了静电，由于不是元件(半导体元件)形成面，故不会成为问题，但是，在清洗晶片的背面的情况下，当在作为相反一侧的元件形成面的表面上产生静电时，就会产生因静电而使元件被破坏的新的问题。
在向半导体晶片的上表面供给清洗液的方法中，则存在着来自喷嘴的残留液滴的水分在干燥阶段会再次附着在晶片上，并产生水痕的可能性。这将导致加工不良，使要制造的半导体器件的可靠性或制造成品率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提高半导体器件的可靠性的半导体器件的制造方法。
本发明的另一目的在于提供一种可以提高半导体器件的制造成品率的半导体器件的制造方法。
本发明的上述以及其它的目的和新的特征，将从本说明书的描述和附图中了解清楚。
对在本申请中公开的发明的代表性的内容，进行如下的简单说明。
本发明的半导体器件的制造方法，是在清洗半导体晶片的背面时，向离开半导体晶片的表面的中心的位置上供给冲洗液的方法。
此外，本发明的半导体器件的制造方法，是在清洗半导体晶片的背面时，使来自向半导体晶片的表面供给冲洗液的冲洗液供给装置的冲洗液的排出方向成为相对于半导体晶片的表面垂直的方向的方法。
图1是作为本发明的一个实施方式的半导体器件的制造工艺中的主要部分的剖面图。
图2是接续图1的半导体器件的制造工艺中的主要部分的剖面图。
图3是接续图2的半导体器件的制造工艺中的主要部分的剖面图。
图4是用来说明从离子注入到热处理为止的步骤的流程图。
图5是用来说明从离子注入到热处理为止的步骤的流程图。
图6是接续图3的半导体器件的制造工艺中的主要部分的剖面图。
图7是接续图6的半导体器件的制造工艺中的主要部分的剖面图。
图8是接续图7的半导体器件的制造工艺中的主要部分的剖面图。
图9是表示用于半导体晶片的背面的清洗工艺的清洗装置的概略结构的说明图。
图10是表示半导体晶片的背面的清洗工艺的处理顺序的说明图。
图11是表示用来清洗半导体晶片的背面的清洗装置的清洗处理单元的概念性的构造的说明图。
图12是表示半导体晶片的清洗顺序的图表。
图13是因半导体晶片的背面清洗工艺中的背面冲洗(back rinse)处理而产生的静电破坏不良的说明图。
图14是图11的清洗处理单元的背面冲洗处理用的喷嘴附近区域的局部放大图。
图15是背面冲洗处理用的喷嘴的俯视图。
图16是用来说明从喷嘴排出的冲洗(rinse)液的液流所命中的半导体晶片的表面上的位置的平面图。
图17是用来说明从喷嘴排出的冲洗液的液流所命中的半导体晶片的表面上的位置的平面图。
图18是其他实施方式的背面冲洗处理用的喷嘴的说明图。
图19是用来说明从离子注入到热处理为止的步骤的流程图。
具体实施例方式
在详细地说明本发明之前，以下，先说明本发明中的术语的含义。
1.在说到硅等的物质名的情况下，除特别讲明其主旨的情况外，并不仅仅表示所表示的物质，包括以所表示的物质(元素、原子群、分子、高分子、共聚体、化合物等)为主要成分、组分的物质。
即，即便是说到硅区域等，除特别表明并非如此的意思之外，包括纯硅区域、以掺杂杂质后的硅为主要成分的区域、诸如GeSi之类以硅为主要构成要素的混合晶区域等。此外，在MIS中的‘M’，除特别表明并非如此的情况之外，并不限定于纯粹的金属，包括多晶硅(包括非晶型)电极、硅化物层、其它表示类似金属的性质的材料。此外，在MIS中的‘I’，除特别表明并非如此的情况之外，并不限定于氧化硅膜等的氧化膜，包括氮化膜、氮氧化膜、氧化铝膜、其它的普通电介质、高介电常数电介质、铁电体电介质膜等。
2.晶片，是指在制造半导体集成电路时使用的硅及其它半导体单晶基片(一般地说，大体上为圆片形、半导体晶片、其它的把这些分割成单位集成电路区域的半导体芯片或颗粒(pellet)和其基体区域)、蓝宝石基片、玻璃基片、其它的绝缘、半绝缘或半导体基片等、和它们的复合基片。
3.在说到某一方向对于某一面垂直的情况下，是指，不仅仅是两者所构成的角完全与90度一致的情况，也包括从90度有若干倾斜的状态。
在以下的实施方式中，为了方便起见，在有其必要时，分割成多个部分或多个实施方式进行说明。除特别说明的情况外，其关系为一方是另一方的一部分或全部的变形例、细节描述、补充说明等，而非彼此没有关系。
此外，在以下的实施方式中，在谈及要素数等(包括个数、数值、量和范围等)的情况下，除有特别说明的情形以及从原理上明显被限定于特定的数的情形外，其并不限定于该特定的数，也可以大于或等于特定的数、以及小于或等于特定的数。
此外，无需赘言，在以下的实施方式中，除有特别说明的情形以及从原理上认为显然必须的情形外，上述技术要素(也包括要素步骤等)并非是必须的。
同样，在以下的实施方式中，在论及技术要素等的形状、位置关系等时，除有特别说明的情形以及从原理上认为显然并非如此的情形外，包括实质上与该形状等近似或类似的形状和位置关系等。这些对于上述数值和范围也是相同的。
此外，在用来说明本实施方式的全部附图中，对具有相同功能的部分赋予相同的标号，省略其重复的说明。
此外，在本实施方式所使用的附图中，即便是平面图，为了便于看图，有时也加上影线(hatching)。此外，即便是剖面图，有时也会省略影线。
以下，根据附图详细地说明本发明的实施方式。
图1～图3是作为本发明的一个实施方式的半导体器件、例如MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor(金属-绝缘体-半导体场效应晶体管))的制造工艺中的主要部分的剖面图。
如图1所示，准备诸如由具有1到10Ωcm左右的电阻率的p型的单晶硅等构成的半导体晶片(晶片、半导体基片)1。半导体晶片1具有2个主面，即，作为半导体元件形成一侧的主面的表面1a、和作为与表面1a相反一侧的主面的背面1b。
然后，如图2所示，在半导体晶片1的表面(半导体元件形成一侧的主面)1a上形成元件隔离区2。元件隔离区2由氧化硅等构成，例如，可以用STI(Shallow Trench Isolation(浅槽隔离)，或SGI(Shallow Groove Isolation(浅沟隔离))法或LOCOS(LocalOxidization of Silicon(硅选择氧化))法等来形成。在图2中，借助于填埋被形成在半导体晶片1的表面1a上的元件隔离用沟槽2a的氧化硅等，来形成元件隔离区2。元件隔离区2，其功能是使形成在半导体晶片1上的各元件(半导体元件，例如MISFET)隔开。借此，就可以消除所形成的元件间的电干扰，可以独立地控制每一个元件。此外，在半导体晶片1的表面1a的元件隔离区2之间的区域(半导体元件形成区域)上，形成薄的绝缘膜3。该绝缘膜3，例如由氧化硅膜构成，可在用STI法或LOCOS法形成元件隔离区2时形成之。或者，也可以在元件隔离区2形成后形成绝缘膜3。绝缘膜3的作用为，可以在后述的离子注入(用来形成阱区的离子注入)时保护半导体晶片1的表面1a。
接着，如图3所示，在半导体晶片1的形成n沟型MISFET的区域内，离子注入例如硼(B)等的p型的杂质，从而形成p型阱4。在进行离子注入时，用光刻法在半导体晶片1的表面上形成覆盖了未导入杂质的区域的光致抗蚀剂掩模图形(光致抗蚀剂图形、光致抗蚀剂掩模)5，进行把光致抗蚀剂掩模图形5用做掩模的离子注入，仅在要形成p型阱4的区域内导入p型的杂质。然后，在借助于灰化处理等除去光致抗蚀剂掩模图形5后，为了使已导入(离子注入)到p型阱4内的杂质扩散或活化而进行热处理。借此，完成p型阱4。
在进行该热处理时，如果在半导体晶片1上附着有微粒(粒子)等的污染物，则存在这样的可能性，即污染物向半导体晶片1内扩散，使得之后形成的半导体器件的性能或可靠性降低。为此，在进行热处理前，进行半导体晶片1的清洗，除去微粒等的污染物。
图4和图5是用来说明用于形成p型阱4的从离子注入到热处理为止的步骤的流程图。如图4所示，形成光致抗蚀剂掩模图形(光致抗蚀剂掩模)5(步骤S1)，把光致抗蚀剂掩模图形5用做掩模进行离子注入(步骤S2)。然后，借助于灰化处理除去光致抗蚀剂掩模图形5(步骤S3)。然后，对半导体晶片1的背面1b，进行此后详述的刷洗清洗(步骤S4)。然后，借助于分批式湿法清洗装置，对半导体晶片1进行湿法清洗(步骤S5)。然后，进行热处理，使已导入(离子注入)到半导体晶片1中的杂质扩散或活化(步骤S6)。作为另一方式，也可以如图5所示，在对半导体晶片1的背面1b进行了刷洗清洗(步骤S4)后，借助于单片式湿法清洗装置，对半导体晶片1进行湿法清洗(步骤S5a)，然后，进行热处理，使已导入到半导体晶片1中的杂质扩散或活化(步骤S6)。
图6～图8是接续图3的半导体器件的制造工艺中的主要部分的剖面图。在如上所述地形成了p型阱4之后(步骤S6的热处理后)，除去绝缘膜3，然后，在清洁化的p型阱4的表面上，如图6所示，形成清洁的栅极绝缘膜6。栅极绝缘膜6，例如由薄的氧化硅膜等构成，可以采用例如热氧化法等形成。
接着，在p型阱4的栅极绝缘膜6上形成栅极电极7。例如，在半导体晶片1的表面1a上形成多晶硅膜，向该多晶硅膜内离子注入磷(P)等并使之成为低电阻的n型半导体膜，借助于干腐蚀(dryetching)使该多晶硅膜图形化，从而可以形成由多晶硅膜构成的栅极电极7。
接着，如图7所示，采用向p型阱4的栅极电极7的两侧的区域内离子注入磷等的n型的杂质的办法，形成n-型半导体区8。
接着，在栅极电极7的侧壁上，形成例如由氧化硅等构成的侧壁衬垫或侧壁9。侧壁9，例如可以这样形成在半导体基片1上淀积氧化硅膜，对该氧化硅膜进行各向异性蚀刻，由此可以形成之。
在侧壁9形成后，例如借助于向p型阱4的栅极电极7和侧壁9的两侧的区域内离子注入磷(P)等的n型杂质的办法，来形成n+型半导体区10(源、漏)。n+型半导体区10，其杂质浓度比n-型半导体区8高。
接着，使栅极电极7和n+型半导体区10的表面露出来，例如淀积钴(Co)膜并进行热处理，从而在栅极电极7和n+型半导体区10的表面上，分别形成硅化物膜7a和硅化物膜10a。借此，就可以使n+型半导体区10的扩散电阻和接触电阻低电阻化。然后，除去未反应的钴膜。
通过上述，就可以在p型阱4内形成n沟型的MISFET(MetalInsulator Semiconductor Field Effect)11。
接着，如图8所示，在半导体晶片1上，依次淀积由氮化硅等构成的绝缘膜12和由氧化硅等构成的绝缘膜13。然后，依次干腐蚀绝缘膜13和绝缘膜12，从而在n+型半导体区(源、漏)10的上部等形成接触孔14。在接触孔14的底部上，半导体晶片1的主面的一部分，例如，n+型半导体区10(硅化物膜10a)的一部分或栅极电极7(硅化物膜7a)的一部分等露出来。
接着，在接触孔14内，形成由钨(W)等构成的插针15。插针15，例如可以采用这样的办法形成在包括接触孔14的内部的绝缘膜13上，作为阻挡膜例如形成氮化钛膜15a后，借助于CVD(化学气相沉积Chemical Vapor Deposition)法等在氮化钛膜15a上形成钨膜使得其填埋接触孔14，并用CMP(Chemical Mechanical Polishing(化学机械研磨))法或蚀刻法等除去绝缘膜13上的不需要的钨膜和氮化钛膜15a。
然后，形成与插针15电连接的布线层等。但是，在这里省略图示及其说明。
接着，对在本实施方式中进行的半导体晶片1的背面1b的清洗(刷洗)工艺(步骤S4)进行说明。
如上所述，在把光致抗蚀剂掩模图形5用做掩模进行离子注入，并向半导体晶片1内导入了杂质后，借助于灰化，除去光致抗蚀剂掩模图形5，然后，进行热处理，以使得已导入到半导体晶片1内的杂质扩散或活化。这时，在如上所述借助于灰化处理除去光致抗蚀剂掩模图形5之后、进行用于杂质的扩散的热处理之前，进行半导体晶片1的清洗。借此，除去附着在半导体晶片1上的微粒(粒子)或金属杂质等的污染物。
比如，可以借助于使用APM(Ammonia-Hydrogen Peroxide Mixture(氨-过氧化氢混合物))液、DHF(Diluted Hydrofluoric acid(稀释氢氟酸))液或HPM(Hydrochloric acid-Hydrogen Peroxide Mixture(盐酸-过氧化氢混合物))液等的湿法清洗(步骤S5或步骤S5a)，来除去附着在半导体晶片1上的污染物。但是，因在工序间的输送时或各工序中的吸附等而附着在半导体晶片1的背面1b上的微粒，由于其粘接力很强，仅用湿法清洗难以充分地除去。当在半导体晶片1的背面1b上残存有微粒、比如包括金属的微粒等时，通过清洗处理后的热处理(步骤S6)，可能会使这些微粒向半导体晶片1内扩散，并导致载流子寿命的劣化或晶体缺陷等。这些劣化或缺陷可能使制造的半导体器件的性能或可靠性降低。
在本实施方式中，在湿法清洗处理(步骤5或步骤5a)之前，用刷子等对半导体晶片1的背面进行机械地清洗(步骤S4)，除去附着在半导体晶片1的背面1b上的微粒等。
图9是表示在本实施方式中进行的半导体晶片1的背面1b的清洗工艺(步骤S4)所使用的清洗装置的概略结构的说明图(平面图)。图10是表示半导体晶片1的背面1b的清洗工艺的处理顺序(流程)的说明图。
如图9和图10所示，半导体晶片1，被装填或收纳在配置于晶片装卸部(装卸台)21的盒式壳体22内(步骤S11)，从这里将其取出后，用输送机构(输送装置)23经由输送通道24输送到晶片翻转室25。用未图示的翻转机构，对已被输送到晶片翻转室25内的半导体晶片1进行翻转(步骤S12)。借此，使得半导体晶片1的背面1b朝上。翻转后的半导体晶片1借助于输送机构23被输送至清洗单元(晶片背面清洗单元、处理单元)26内，对半导体晶片1的背面1b进行刷洗清洗(步骤S13)。在刷洗清洗之后，半导体晶片1被输送机构23输送至晶片翻转室25内，用未图示的翻转机构进行翻转(步骤S14)。借此，使得半导体晶片1的表面1a朝上。然后，半导体晶片1，被输送至配置在晶片装卸部21的盒式壳体22内，再次收纳于盒式壳体22内(步骤S15)。
图11是表示用来清洗(刷洗)半导体晶片1的背面1b的清洗装置的清洗处理单元的概念性的构造的说明图(纵剖面图)。图11的清洗装置的清洗处理单元31，与图9的清洗单元26对应。此外，图12是表示半导体晶片1的背面1b的清洗工艺中的半导体晶片1的旋转速度的图表。图12的图表的横轴与经过时间(arbitrary unit任意单位)对应，图表的纵轴与半导体晶片1的单位时间的旋转次数或旋转速度(arbitrary unit任意单位)对应。
如图11所示，已被输送至清洗处理单元31内的半导体晶片1，由旋转夹具32进行保持。旋转夹具32具有旋转基座33，和被固定、连结到旋转基座33的外周部分的晶片夹具34。旋转基座33是被构成为可借助于未图示的旋转机构(例如，电机等)进行高速旋转的旋转板，例如，具有比半导体晶片1还大的直径。晶片夹具34被构成为可以保持半导体晶片1，并把半导体晶片1保持为使得作为半导体晶片1的要进行清洗的面的背面1b朝上，表面1a(半导体元件形成一侧的主面)朝下。因此，旋转夹具32被构成为可以使半导体晶片1进行旋转。就是说，借助于未图示的旋转机构使旋转基座33旋转，由此，使得晶片夹具34和被保持在晶片夹具34上的半导体晶片1也可以进行旋转。
在半导体晶片1的背面1b的外周部分的上方(斜上方)，配置喷嘴(清洗喷嘴，冲洗液供给装置)35，并构成为使得可以从喷嘴35向半导体晶片1的背面1b排出(喷出)冲洗液(清洗液、涮洗液)36，向半导体晶片1的背面1b供给冲洗液36。冲洗液36例如可以使用纯水。此外，被构成为使得可借助于阀门35a调整冲洗液36的供给(排出)量(或可以进行冲洗液36的供给开始和停止的切换)。
此外，在半导体晶片1的背面1b的其他的外周部分的上方(斜上方)，配置有用来对半导体晶片1的背面1b进行清洗的刷子37。刷子37由刷子摇臂37a进行保持，被构成为可以进行后述的动作(水平移动和升降动作)。
在半导体晶片1的表面1a的下方，配置喷嘴(背后冲洗喷嘴、冲洗液供给装置)38，被构成为使得可以从喷嘴38向半导体晶片1的表面1a排出(喷出、供给)作为背后冲洗液的冲洗液(背后冲洗液、清洗液、涮洗液)，向半导体晶片1的表面1a供给冲洗液39(背后冲洗液)。冲洗液39例如可以使用纯水。在喷嘴38上设置有用来排出冲洗液39的孔(冲洗孔、冲洗液排出孔)38a，可以从该喷嘴38的孔38a向半导体晶片1的表面1a排出冲洗液39。冲洗液39通过配管(背后冲洗用配管)40供往喷嘴38，从喷嘴38的孔38a排出。此外，被构成为使得可借助于阀门41调整冲洗液39的供给(排出)量(或可以进行冲洗液39的供给开始和停止的切换)。喷嘴38和配管40被构成为，其不固定到旋转基座33上，即便是旋转基座33旋转，喷嘴38和配管40也不进行旋转。
在旋转夹具32的周围，配置有清洗用杯42，被构成为使得可以防止冲洗液36或冲洗液39飞散出来。从喷嘴35及喷嘴38供给到半导体晶片1的背面1b及表面1a的冲洗液36及冲洗液39，被贮存在清洗用杯42的下部，最终可以借助于未图示的排液机构进行排出。
为了对半导体晶片1的背面1b进行清洗，首先，如图12的图表所示，以预定的旋转速度，使如图11所示那样被保持在晶片夹具34(旋转夹具32)的半导体晶片1进行旋转。这时的半导体晶片1的旋转速度例如是1000rpm到2000rpm(1000转/分到2000转/分)左右。采用使旋转基座33(旋转夹具32)进行旋转的办法，就可以使半导体晶片1旋转。与该半导体晶片1的旋转处理几乎同时地，从被配置在半导体晶片1的背面1b的斜上方的喷嘴35，向半导体晶片1的背面1b排出(喷出)冲洗液36，开始向半导体晶片1的背面1b供给冲洗液36。
与半导体晶片1的旋转和冲洗液36的开始供给几乎同时地，刷子37借助于刷子摇臂37a从半导体晶片1的背面1b的斜上方的位置向半导体晶片1的背面1b的中央部分的上方，在水平方向上移动。到达半导体晶片1的背面1b的大致中央的上方的刷子37，向半导体晶片1下降。然后，刷子37在与半导体晶片1的背面1b接触的位置处停止下降。然后，刷子37从半导体晶片1的背面1b的中心向外周方向(沿水平方向)移动。由于半导体晶片1正在进行旋转，所以半导体晶片1的背面1b的整个面都与刷子37接触。借此，半导体晶片1的背面1b的整个面被清洗(刷洗、刷子擦洗)，附着在半导体晶片1的背面1b上的微粒(粒子)等被机械地除去。
也可以一边不仅使半导体晶片1而且使刷子37旋转，一边对半导体晶片1的背面1b进行清洗。但是，由于半导体晶片1正在进行旋转，所以，即便不使刷子37旋转，也可以清洗半导体晶片1的背面1b。在使刷子37旋转的情况下，可以得到较高的清洗能力。在不使刷子37旋转的情况下，由于不必设置刷子37的旋转机构，故可以使清洗装置(清洗处理单元)小型化。
刷子37向半导体晶片1的外周方向移动，从半导体晶片1的背面1b的中心到外周被清洗之后，刷子37上升，离开半导体晶片1的背面1b。然后，刷子37再次沿水平方向，朝半导体晶片1的背面1b的中央移动，在到达了半导体晶片1的背面1b的大致中央的上方时，向半导体晶片1下降，在与半导体晶片1的背面1b接触的状态下，向半导体晶片1的外周方向移动，反复进行上述半导体晶片1的背面1b的清洗动作。在图11中，示意地表示了借助于刷子摇臂37a的刷子37的移动动作43。以必要的次数(比如说，几次)进行这样的动作(移动动作43)，来清洗半导体晶片1的背面1b(刷洗清洗)。这样一来，就可以机械地除去附着在半导体晶片1的背面1b上的微粒(粒子)等。
在用该刷子37对半导体晶片1的背面1b进行清洗(刷洗)处理的期间，在朝下的半导体晶片1的表面(半导体元件形成面)1a上进行背后冲洗处理。就是说，为了防止来自半导体晶片1的背面1b的微粒等的迂回，对半导体晶片1的表面1a，从配置在其下方的喷嘴(背后冲洗喷嘴)38供给冲洗液(背后冲洗液)39。在进行半导体晶片1的背面1b的由刷子37进行的清洗(刷洗清洗)的期间内，持续进行从喷嘴38向半导体晶片1的表面1a进行的冲洗液39的供给。从喷嘴38(的孔38a)排出(喷出)的冲洗液39被供给半导体晶片1的表面1a，并在半导体晶片1的表面1a处形成液膜，其作用是不使从喷嘴35向半导体晶片1的背面1b供给的冲洗液36迂回到(不接触)半导体晶片1的表面1a上。借此，就可以防止从半导体晶片1的背面1b除去的微粒等再次附着在半导体晶片1的表面1a上。通过上述半导体晶片1的表面1a的背后冲洗处理，可以防止在半导体晶片1的背面1b的清洗(刷洗清洗)工艺中对半导体晶片1的表面1a的污染。
对半导体晶片1的背面1b的由刷子37进行的清洗(刷洗清洗)结束时，在刷子37已离开半导体晶片1的背面1b的状态下，以预定的时间，向半导体晶片1的背面1b供给冲洗液36，进行冲洗处理(涮洗处理)。在该冲洗处理之后，停止喷嘴35的冲洗液36的排出，结束向半导体晶片1的背面1b的冲洗液36的供给。这时，喷嘴38的冲洗液39的排出也被停止，向半导体晶片1的表面1a的冲洗液39的供给也结束。然后，如图12的图表所示，使半导体晶片1的旋转速度上升(例如，使之上升到3000rpm到5000rpm左右)。这种上升，可采用使旋转基座33(旋转夹具32)的旋转速度上升的办法来进行。借此，半导体晶片1进行高速旋转，利用由高速旋转所产生的离心力甩掉半导体晶片1的表面1a和半导体晶片1的背面1b上边的残留液体或水分(冲洗液36、冲洗液39)，使半导体晶片1干燥。在预定的时间里，不供给冲洗液36和冲洗液39，使半导体晶片1高速旋转以使半导体晶片1干燥，然后，停止半导体晶片1的旋转(停止旋转基座33的旋转)。如此，借助于刷子清洗，从背面1b上除去微粒等，然后，对已干燥的半导体晶片1，在结束由清洗处理单元31进行的处理(清洗处理、冲洗处理和干燥处理)，并如上所述那样在晶片翻转室25内进行翻转后，将其再次收纳在清洗装置的晶片装卸部21的盒式壳体22内。
接着，对因在半导体晶片的背面清洗工艺中的背后冲洗处理而产生的问题进行说明。根据本发明人的研究可知在半导体晶片的背面清洗工艺的背后冲洗处理中，可能产生如下问题。第1个问题是，在半导体晶片的中心部，因静电而产生半导体元件的破坏(静电破坏)。第2个问题是，在已进行了干燥处理的半导体晶片内残留有水分，并产生水痕。
首先，对第1个问题进行说明。图13是因半导体晶片的背面清洗工艺中的背后冲洗处理而产生的静电破坏不良的说明图。图13示意地表示，在得到了图3的构造后，除去光致抗蚀剂掩模图形5，在进行半导体晶片1的背面1b的清洗时，对半导体晶片1的表面1a供给冲洗液(背后冲洗液)50的状态。为了便于简单地理解，在图13中，把冲洗液50的液流的直径图示得比实际的直径更小一些。
根据本发明人的研究可知在元件隔离区2形成后、栅极绝缘膜6形成前进行的半导体晶片的背面清洗工艺的背后冲洗处理中，当从喷嘴(背后冲洗喷嘴)排出的冲洗液50的液流命中到半导体晶片1的表面(半导体元件的形成面)1a的中心部时，在元件隔离区2(元件隔离用沟2a)的端部，容易产生静电破坏。以下，对其机理进行说明。
在向半导体晶片1的表面(半导体元件形成面)1a的中心部供给(命中)从背后冲洗处理用的喷嘴(背后冲洗喷嘴)排出的冲洗液(背后冲洗液)50的液流时，由于半导体晶片1以其中心部为旋转中心进行旋转，因此，就会成为冲洗液50的液流被长时间地固定(命中)在半导体晶片1的表面1a的相同位置(中心部)的状态。所以，当进行长时间的背后冲洗处理(spin旋转处理)时，在半导体晶片1的表面1a的中心部上，可能在冲洗液50和半导体晶片1的表面1a之间产生静电，并使半导体晶片1的表面1a上的绝缘膜(氧化膜)、例如绝缘膜3带电。其结果是，如图13所示，在绝缘膜(氧化膜)3的表面上产生的电荷51(例如，电子或空穴)集中到元件隔离用沟2a(元件隔离区2)的端部52附近，并因此产生静电破坏。
接着，对作为第2问题的半导体晶片中的水痕的发生进行说明。
半导体晶片的背面的清洗工艺中的背后冲洗处理，是通过对朝下的半导体晶片的表面(半导体元件形成面)从配置在其下方的喷嘴(背后冲洗喷嘴)供给冲洗液(背后冲洗液)的办法来进行的。但是，当在喷嘴(背后冲洗喷嘴)中产生了冲洗液(背后冲洗液)的残留液滴时，残留液滴的冲洗液有时会沿着喷嘴到达旋转着的旋转基座，并被高速旋转着的旋转基座反弹(弹回)，附着在半导体晶片的表面上。借助于该反弹而附着在半导体晶片的表面上的水分，可能形成为水痕(因清洗干燥后的半导体晶片上残留或附着的水滴而产生的污垢)，并产生在后述工艺中的加工不良等的。特别是，如果在干燥处理阶段产生了由该反弹所导致的水分在半导体晶片的表面上的附着时，容易发生干燥不良并产生水痕。
接着，对在本实施方式中的半导体晶片的背面清洗工艺中的背后冲洗处理进行更为详细的说明。图14是在图11的清洗处理单元31中进行背后冲洗处理时的背后冲洗处理用的喷嘴38附近区域的局部放大图(剖面图)。图15是背后冲洗处理用的喷嘴38的俯视图。
在本实施方式中，在半导体晶片1的背面1b的清洗(刷洗)工艺中，从喷嘴38(的孔38a)排出的冲洗液39的液流不命中到(不能供给到)半导体晶片1的表面1a的中心部。就是说，使得冲洗液39的液流命中到(被供给到)离开半导体晶片1的表面1a的中心部的位置上。由于半导体晶片1以较高的速度进行旋转，所以，到达半导体晶片1的表面1a上的冲洗液39因离心力而流向半导体晶片1的表面1a的外周方向，在半导体晶片1的表面1a上形成由冲洗液39构成的液膜。如本实施方式所示，在从喷嘴38排出的冲洗液39的液流被供给到离开半导体晶片1的表面1a的中心部的位置时，该液膜形成在半导体晶片1的表面1a的整个圆周上，但是，在半导体晶片1的表面1a的中心部附近不会形成该液膜。即便是在这样的情况下，其防止来自半导体晶片1的背面1b的微粒(或冲洗液36)等的迂回的功能也是没有问题的。
在本实施方式中，由于从喷嘴38排出的冲洗液39的液流不会直接命中到半导体晶片1的表面1a的中心部上，故不会长时间地固定在半导体晶片1的表面1a的相同位置上，可以防止上述那样的半导体晶片1的表面1a上的绝缘膜(绝缘膜3)的带电现象。此外，由于半导体晶片1在旋转，所以，如本实施方式所述那样，在从喷嘴38排出的冲洗液39的液流被供给到离开半导体晶片1的表面1a的中心部的位置时，由于在半导体晶片1的表面1a上的由冲洗液39直接命中的位置被分散开来，因而可以防止半导体晶片1的表面1a上的绝缘膜的带电现象。借此，可以防止上述作为第1问题所说明的、半导体晶片1的表面1a的中心部的(半导体元件的)的静电破坏。为此，可以提高所制造的半导体器件的可靠性，可以提高半导体器件的制造成品率。
此外，在半导体晶片1的干燥处理中，利用由高速旋转所产生的离心力甩掉在半导体晶片1的表面1a和背面1b上残留的水分(冲洗液36、冲洗液39)，使半导体晶片1干燥。这时，半导体晶片1的中心部的水分难以除去。在本实施方式中，从喷嘴38排出的冲洗液39的液流被供给到离开半导体晶片1的表面1a的中心部的位置上，用来防止来自半导体晶片1的背面1b的微粒等的迂回的液膜，难以在半导体晶片1的表面1a的中心部附近形成。因此，在半导体晶片1的表面1a的中心部附近，在干燥处理开始阶段，就几乎不会残留(存在)有水分。借此，在干燥结束阶段，水分就不会残留在导体晶片1的表面1a的中心部附近，因而就可以防止因干燥不足所导致的半导体晶片1的表面1a的中心部附近的水痕的发生。此外，由于半导体元件形成在半导体晶片1的表面1a上，所以，半导体晶片1的表面1a上的水痕可能会导致其后的工艺中的加工不良等。但是，在本实施方式中，由于可以防止半导体晶片1的表面1a的水痕的发生，故可以提高半导体器件的可靠性和制造成品率。
从喷嘴38排出的冲洗液39的液流所命中(被供给)的半导体晶片1的表面1a上的位置(冲洗液39的液流的中心所命中的位置)，优选的是，从半导体晶片1的表面1a的中心离开(偏移开)大于或等于冲洗液39的液流(液柱)的直径的2倍的距离，更为优选的是，大于或等于冲洗液39的液流(液柱)的直径的5倍，更为优选的是，大于或等于冲洗液39的液流(液柱)的直径的7倍。也就是说，从半导体晶片1的表面1a的中心位置61到冲洗液39的液流的中心在半导体晶片1的表面1a上命中的位置62的距离d1，优选的是，大于或等于冲洗液39的液流(液柱)的直径的2倍，更为优选的是，大于或等于5倍，更为优选的是，大于或等于7倍。借此，由于可以在半导体晶片1的表面1a上使从喷嘴38排出的冲洗液39的液流所命中的位置分散开来，故可以防止半导体晶片1的表面1a上的绝缘膜(氧化膜)的带电现象，可以防止半导体元件的静电破坏。从喷嘴38排出的冲洗液39的液流的直径，与喷嘴38的孔38a大体上对应。此外，冲洗液39的液流的直径，例如，约为2mm左右。在该情况下，从喷嘴38排出的冲洗液39的液流所命中的半导体晶片1的表面1a上的位置，优选的是，从半导体晶片1的表面1a的中心离开大于或等于4mm，更为优选的是，离开大于或等于10mm，更为优选的是，离开大于或等于14mm。也就是说，从半导体晶片1的表面1a的中心位置61到冲洗液39的液流的中心命中的位置62的距离d1，优选的是，大于或等于4mm，更为优选的是，大于或等于10mm，更为优选的是，大于或等于14mm。
此外，从喷嘴38排出的冲洗液39的液流所命中的半导体晶片1的表面1a上的位置(冲洗液39的液流的中心所命中的位置)，优选的是，从半导体晶片1的表面1a的外周部分(周边部分、端部)离开大于或等于冲洗液39的液流(液柱)的直径的3倍的距离，更为优选的是，离开大于或等于冲洗液39的液流(液柱)的直径的5倍的距离。也就是说，从半导体晶片1的表面1a的外周(端部)位置63到冲洗液39的液流的中心在半导体晶片1的表面1a上命中的位置62的距离d2，优选的是，大于或等于冲洗液39的液流(液柱)的直径的3倍，更为优选的是，大于或等于5倍。借此，就可以在半导体晶片1的表面1a上可靠地形成由冲洗液39构成的液膜，可以切实地防止从半导体晶片1的背面1b向表面1a的微粒(或冲洗液36)等的迂回。在冲洗液39的液流的直径例如为约2mm的情况下，从喷嘴38排出的冲洗液39的液流所命中的半导体晶片1的表面1a上的位置，优选的是，从半导体晶片1的表面1a的外周部分离开大于或等于6mm的距离，更为优选的是，离开大于或等于10mm的距离。也就是说，从半导体晶片1的表面1a的外周(端部)位置63到冲洗液39的液流的中心所命中的位置62的距离d2，优选的是，大于或等于6mm，更为优选的是，大于或等于10mm。
图16和图17，是用来说明从喷嘴38排出的冲洗液39的液流所命中的半导体晶片1的表面1a上的位置的平面图。图16对应于半导体晶片1的平面形状实质上是圆形的情况，图17对应于在半导体晶片1上形成了缺口64的情况。在图16和图17中，表示了从喷嘴38排出的冲洗液39的液流在半导体晶片1的表面1a上直接命中的区域65，区域65的中心对应于冲洗液39的液流的中心所命中的位置62。图16和图17所示的半导体晶片1，实际上(以中心位置61为中心)在高速旋转着。
如上所述，从半导体晶片1的表面1a的中心位置61到冲洗液39的液流的中心所命中的位置62的距离d1，优选的是，大于或等于冲洗液39的液流(液柱)的直径的2倍，更为优选的是，大于或等于5倍，更为优选的是，大于或等于7倍。此外，从半导体晶片1的表面1a的外周(端部)位置63到冲洗液39的液流的中心所命中的位置62的距离d2(连接中心位置61和位置62的连线距离)，优选的是，大于或等于冲洗液39的液流(液柱)的直径的3倍，更为优选的是，大于或等于5倍。
由于半导体晶片1在高速旋转，所以，距半导体晶片1的表面1a的中心位置61最近的端部位置，形成旋转的半导体晶片1的表面1a的外周(端部)位置63。如图16所示，在半导体晶片1的平面形状实质上是圆的情况下(未形成缺口等的情况下)，从半导体晶片1的任何一个端部到半导体晶片1的表面1a的中心位置61的距离都是相同的。但是，如图17所示，在半导体晶片1上设置有缺口64的情况下，缺口64的中央附近的最内侧的位置，成为距半导体晶片1的表面1a的中心位置61最近的端部位置，形成旋转的半导体晶片1的表面1a的外周(端部)位置63。因此，即便是相同直径的半导体晶片，如图16和图17所示，从半导体晶片1的表面1a的外周(端部)位置63算起的距离d2，其在半导体晶片1上形成了缺口4的情况下和未形成的情况下，两者仅仅差一个缺口64的量。在半导体晶片1上形成了缺口64的情况下，如图17所示，从距半导体晶片1的表面1a的中心位置61最近的端部位置(缺口4的最内侧的位置)到冲洗液39的液流的中心所命中的位置62的距离d2，优选为大于或等于冲洗液39的液流(液柱)的直径的3倍，进一步优选为大于或等于5倍，借此，可以在半导体晶片1的表面1a上可靠地形成由冲洗液39构成的液膜，而不受缺口64的影响，可以切实地防止从半导体晶片1的背面1b向表面1a的微粒(或冲洗液36)等的迂回。在半导体晶片1上设置定向平直部而不是设置缺口64的情况下也是同样的，距半导体晶片1的表面1a的中心位置61最近的端部位置(例如，定向平直部的中央部)，与旋转的半导体晶片1的表面1a的外周(端部)位置63对应。
此外，在本实施方式中，在半导体晶片1的背面1b的清洗(刷洗清洗)工艺中，从喷嘴38(的孔38a)对半导体晶片1的表面1a沿垂直方向排出冲洗液39。也就是说，使得来自喷嘴38的冲洗液39的排出方向60相对于半导体晶片1的表面1a垂直。如果来自喷嘴38的冲洗液39的排出方向60相对于半导体晶片1的表面1a为斜方向，就可能产生上述第2问题。也就是说，在为了进入干燥处理而使冲洗液39的排出停止时，冲洗液39就向孔38a的外部落下，在喷嘴38的上表面上产生残留液滴。产生该残留液滴的冲洗液39，在干燥处理阶段中，可能沿着喷嘴38的上表面到达旋转基座33，被高速旋转的旋转基座33反弹(弹回来)，并附着在半导体晶片1的表面1a上。例如，上述情况如果发生在半导体晶片1的干燥处理的结束阶段时，则可能在未能完全除去因旋转基座33的反弹而附着在半导体晶片1的表面1a上的水分的状态下，就结束了对半导体晶片1的干燥处理。此外，如果因旋转基座33的反弹而使水分(冲洗液39)附着在半导体晶片1的表面1a的中心部附近时，该水分的除去是不容易的。
在本实施方式中，由于来自喷嘴38(的孔38a)的冲洗液39的排出方向60相对于半导体晶片1的表面1a垂直，所以，在结束背后冲洗处理而转移到干燥处理时，即便停止从喷嘴38(的孔38a)的冲洗液39的排出，冲洗液39也会返回到孔38a中来。为此，冲洗液39就不会向喷嘴38的上表面的孔38a的外部落下，不会使喷嘴38产生残留液滴。此外，在停止了冲洗液39的排出时，如果可以使用例如反吸(sack back)方式等进行从孔38a吸入(吸引)冲洗液39的动作，则更为理想。借此，可以把返回到喷嘴38的孔38a的冲洗液39回收到孔38a内，而且，还可以把落到喷嘴38的上表面的孔38a附近的冲洗液39也回收到孔38a内。因此，在停止从喷嘴38的冲洗液39的排出后，在喷嘴38的上表面上就不会存在冲洗液39，不会发生喷嘴38上的残留液滴。因此，在半导体晶片1的干燥阶段中，在喷嘴38的上表面上移动的冲洗液39，就不会被旋转基座33弹回并附着在半导体晶片1的表面1a上。借此，就可以防止半导体晶片1的表面1a的干燥不良，就可以防止水痕的发生。此外，也不会发生由水痕引起的加工不良，因而可以提高半导体器件的可靠性，还可以提高半导体器件的制造成品率。
如上所述，来自喷嘴38的冲洗液39的排出方向60相对于半导体晶片1的表面1a垂直。但是，特别优选的是，来自喷嘴38的冲洗液39的排出方向60相对于半导体晶片1的表面1a为80度到90度的范围内(对90度的倾斜在10度以内)，更为优选的是，来自喷嘴38的冲洗液39的排出方向60相对于半导体晶片1的表面1a为85度到90度的范围内(对90度的倾斜为5度以内)。如果冲洗液39的排出方向60相对于半导体晶片1的表面1a为80度到90度的范围内，则在停止了冲洗液39的排出时，可以把相当部分的冲洗液39回收到孔38a内；如果冲洗液39的排出方向60相对于半导体晶片1的表面1a为85度到90度的范围内，则可以把绝大部分的冲洗液39都回收到孔38a内。借此，就可以切实地防止在干燥阶段时的冲洗液39在半导体晶片1的表面1a上的附着。因此，就可以切实地防止半导体晶片1的干燥不良或水痕的发生。
此外，在本实施方式中，如图14和图15所示，在喷嘴38中，在与半导体晶片1的表面1a的中心部正下方对应的位置(例如，喷嘴38的上表面的中心位置)上不设置孔38a，而在离开该处的位置上设置孔38a，在相对于半导体晶片1的表面1a垂直的方向上，从孔3 8a排出冲洗液39。如此，通过向离开半导体晶片1的表面1a的中心的位置供给冲洗液39的液流，可以防止半导体晶片1中的半导体元件的静电破坏。此外，通过在相对于半导体晶片1的表面1a垂直的方向上，从孔38a排出冲洗液39，可以防止喷嘴38的残留液滴，并可以防止半导体晶片1的干燥不良或水痕的发生。
此外，如图14和图15所示，也可以在喷嘴38上设置多个孔38a。借此，可以从设置在喷嘴38上的多个孔38a(从多个方向)对半导体晶片1的表面1a供给冲洗液39，可以使半导体晶片1的表面1a上的由冲洗液39的液流所命中的位置进一步分散。因此，就可以进一步缓和因半导体晶片1的表面1a上的绝缘膜的带电所产生的电荷集中，可以更可靠地防止静电破坏。
图18是其他实施方式的背后冲洗处理用的喷嘴(背后冲洗喷嘴)70的说明图，图示了在图14中使用喷嘴70来替代喷嘴38的情况。
如图18所示，也可以采用使得用于供给冲洗液39的孔(冲洗孔、冲洗液排出孔)70a直接朝向半导体晶片1的表面1a的构造的喷嘴(背后冲洗喷嘴)70。在该情况下，也可以通过向离开半导体晶片1的表面1a的中心的位置供给从喷嘴70的孔70a排出的冲洗液39的液流，来防止半导体晶片1上的半导体元件的静电破坏。此外，使来自喷嘴70的孔70a的冲洗液39的排出方向成为相对于半导体晶片1的表面1a垂直的方向，可以由此防止喷嘴70上的残留液滴，并可以防止半导体晶片1的表面1a的干燥不良或水痕的发生。
此外，在本实施方式中，喷嘴38的位置被固定，从处于同一位置上的孔38a向旋转的半导体晶片1的表面1a上供给冲洗液39。作为另一方式，也可以一边使喷嘴38移动，一边使之排出冲洗液39。例如，以水平方向、上下方向、斜方向或旋转或者其组合，使喷嘴38的位置移动或旋转等，由此，使孔38a的位置因时间而变化，从各种位置排出冲洗液39。借此，由于从喷嘴38排出的冲洗液39的液流所命中的位置未固定在半导体晶片1的表面1a的同一位置上，而更为分散，所以，可以更切实地防止半导体晶片1的静电破坏。此外，在把喷嘴38固定起来的情况下，由于不需要用于使喷嘴38进行移动或旋转的机构，故可以使清洗装置的构成进一步简化。
此外，在半导体晶片1上形成元件隔离区2后，在形成栅极绝缘膜6之前进行的清洗工艺中，更为优选的是，进行上述的本实施方式那样的半导体晶片的背面清洗工艺(步骤S4)。根据本发明人的研究，在半导体晶片1上形成元件隔离区2后，在形成栅极绝缘膜6前的阶段中，易于发生因从背后冲洗处理用的喷嘴排出的冲洗液(背后冲洗液)的液流长时间地命中在半导体晶片1的表面1a的同一位置而产生的绝缘膜(例如绝缘膜3)的带电或静电破坏。在本实施方式中，在上述易于产生静电破坏的半导体晶片1上形成元件隔离区2之后，在形成栅极绝缘膜6之前进行的清洗(半导体晶片背面清洗)工艺中，使从喷嘴38排出的冲洗液39的液流命中(供给)到离开半导体晶片1的表面1a的中心的位置上，由此，可以防止半导体晶片1的表面1a(的中心部附近)的绝缘膜的带电，可以切实地防止半导体元件的静电破坏。
此外，在半导体晶片1上形成了元件隔离区2之后而且在形成栅极绝缘膜6之前的阶段中，如果在进行热处理(例如步骤S6)之前进行上述的本实施方式那样的清洗(半导体晶片背面清洗)工艺，则更为理想。例如，在向半导体晶片1中离子注入了杂质后，在进行用于使已导入的杂质扩散(或活化)的热处理之前，进行本实施方式那样的清洗工艺。当微粒(粒子)等附着在半导体晶片上时，可能会因为热处理而使微粒中的金属等向半导体晶片1内扩散，而降低所制造的半导体元件的性能。采用在热处理之前进行本实施方式那样的半导体晶片背面清洗工艺的办法，就可以除去附着在半导体晶片1上的微粒等，因而可以提高要制造的半导体器件的性能。
此外，在本实施方式中，如果能在湿法清洗处理前，特别是分批式湿法清洗处理前进行半导体晶片1的背面清洗工艺，则更为理想。借此，由于可以在事先除去半导体晶片1的背面1b上的微粒之后进行湿法清洗，故可以减少湿法清洗装置的药液槽的污染物。此外，还可以防止半导体晶片1的背面1b的污染物(微粒)扩散而使得半导体晶片的表面被污染。此外，也可以切实防止分批式湿法清洗处理(装置)中的半导体晶片间的相互污染。此外，通过本实施方式的半导体晶片的背面清洗工艺，还可以机械地除去用湿法清洗处理难以除去的微粒，故可以进一步提高半导体晶片的清洁度。
此外，在半导体晶片1上形成元件隔离区2之后而且在形成栅极绝缘膜6之前的阶段中，如果在光刻工艺(形成光致抗蚀剂掩模图形的工艺)之前进行上述的本实施方式那样的半导体晶片的清洗工艺，则更为理想。图19是用来说明另一实施方式中的从用于形成p型阱4的离子注入到热处理的步骤的流程图。图19比如对应于这样的情形，即，为了对p型阱4的杂质浓度曲线(分布)进行变更或调整，改变离子注入的加速能量，并进行2次离子注入等。
如图19所示，在半导体晶片1的表面1a上形成光致抗蚀剂掩模图形(光致抗蚀剂掩模、光致抗蚀剂图形)(步骤S21)，以该光致抗蚀剂掩模图形为掩模进行第1次离子注入(步骤S22)。然后，借助于灰化处理除去光致抗蚀剂掩模图形(步骤S23)。然后，与上述步骤S4同样，对半导体晶片1的背面1b进行上述那样的刷洗清洗(步骤S24)。然后，在半导体晶片1的表面1a上形成另一光致抗蚀剂掩模图形(光致抗蚀剂掩模、光致抗蚀剂图形)(步骤S25)，以该光致抗蚀剂掩模图形为掩模进行第2次离子注入(步骤S26)。然后，借助于灰化处理除去光致抗蚀剂掩模图形(步骤S27)，与上述的步骤S4同样，对半导体晶片1的背面1b进行上述那样的刷洗清洗(步骤S28)。然后用湿法清洗装置进行湿法清洗(步骤S29)。然后，进行热处理，使已导入(离子注入)到半导体晶片1内的杂质扩散或活化(步骤S30)。借此，就可以形成具有所希望的杂质浓度曲线(分布)的p型阱4。
在借助于灰化除去光致抗蚀剂掩模图形(步骤S23)之后，不进行半导体晶片的背面清洗工艺，就进行下面的光刻工艺(步骤S25)的情况下，如果在半导体晶片的背面上附着大量的微粒，则可能在光刻工艺中产生散焦，使所形成的光致抗蚀剂掩模图形的精度降低。通过在光刻工艺(步骤S25)之前进行本实施方式那样的半导体晶片的背面清洗工艺，就可以在除去了附着在半导体晶片的背面上的微粒等的状态下进行光刻工艺，可以提高所形成的光致抗蚀剂掩模图形的精度。
此外，在本实施方式中，作为冲洗液39可以使用纯水等。通过使用纯水可以降低半导体器件的制造成本。此外，即便是在半导体晶片1上形成了金属材料膜的状态下进行清洗，也可以防止金属材料膜被腐蚀。作为另一方式，作为解决静电问题的对策，也可以把使二氧化碳(CO2)溶解于纯水中的液体用做冲洗液39。借此，就可以更为可靠地抑制半导体晶片1上的静电的发生，可以更为切实地防止静电破坏的发生。此外，由于使二氧化碳(CO2)溶解于纯水中的液体会使水质转移成酸性，所以，优选的是，将其用做在金属材料膜尚未露出的阶段(金属材料膜的形成前)的半导体晶片背面清洗工艺中的背后冲洗处理的冲洗液。借此，就可以防止金属材料膜的腐蚀。
此外，在本实施方式中，作为半导体晶片1的背面1b的清洗方式，使用了借助于刷子37进行(机械式的)清洗(刷子擦洗)方式。借此，可以极大地提高对附着在半导体晶片1的背面1b上的微粒等的除去能力。作为另一实施方式，也可以用别的清洗方式、例如喷射清洗(用强喷射流向半导体晶片1的背面1b供给冲洗液(清洗液))方式或超声波清洗(对所供给的冲洗液(清洗液)施加超声波后供给半导体晶片1的背面1b)方式，来进行半导体晶片1的背面1b的清洗。若使用喷射清洗方式或超声波清洗方式，则可以对半导体晶片1的背面1b，非接触地除去其微粒等。为此，就可以仅除去微粒等的污染物，而不会给半导体晶片1造成不良影响。即便是在用喷射清洗方式或超声波清洗方式来清洗半导体晶片1的背面1b的情况下，通过与上述本实施方式同样地进行半导体晶片1的表面1a的背后冲洗处理，也可以得到相同的效果，例如，可以防止半导体晶片1的表面1a的静电破坏或水痕的发生。
以上，由本发明人完成的发明基于其实施方式而得以具体地说明。但是，不言而喻，本发明并不限定于上述实施方式，在不背离其要旨的范围内可进行各种的变更。
在上述实施方式中，对具有MISFET的半导体器件的制造方法进行了说明。但是，本发明并不限定于此，可以适用于各种半导体器件。
对根据在本申请中公开的发明中的代表性的内容所得到的效果，简单地进行如下说明。
在清洗半导体晶片的背面时，通过向离开半导体晶片的表面的中心的位置供给冲洗液，可以防止在半导体晶片上产生的静电破坏。
在清洗半导体晶片的背面时，通过使来自对半导体晶片的表面供给冲洗液的冲洗液供给装置的冲洗液的排出方向，成为相对于半导体晶片的表面垂直的方向，可以防止半导体晶片的干燥不良。
权利要求
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于具有在使半导体晶片的背面朝上的状态下一边使上述半导体晶片旋转一边清洗上述半导体晶片的背面的步骤，在清洗上述半导体晶片的背面的步骤中，从配置在上述半导体晶片的表面的下方的冲洗液供给装置在对上述半导体晶片的表面垂直的方向上排出冲洗液，从上述冲洗液供给装置排出来的上述冲洗液的液流，供给到离开上述半导体晶片的表面的中心的位置。
2.据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于上述半导体晶片的背面进行刷洗清洗。
3.据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于上述半导体晶片的背面，进行喷射清洗或超声波清洗。
4.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于从上述冲洗液供给装置排出冲洗液的方向，对于上述半导体晶片的表面，在80度到90度的范围内。
5.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于从上述冲洗液供给装置排出冲洗液的方向，对于上述半导体晶片的表面，在85度到90度的范围内。
6.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于从上述冲洗液供给装置排出来的上述冲洗液的液流，供给到离开上述半导体晶片的表面的中心位置大于或等于上述冲洗液的液流的直径的2倍的距离的位置上。
7.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于从上述冲洗液供给装置排出来的上述冲洗液的液流，供给到离开上述半导体晶片的表面的中心位置大于或等于上述冲洗液的液流的直径的5倍的距离的位置上。
8.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于从上述冲洗液供给装置排出来的上述冲洗液的液流，供给到离开上述半导体晶片的周边位置大于或等于上述冲洗液的液流的直径的3倍的距离的靠内侧的位置上。
9.一种半导体器件的制造方法，其特征在于包括(a)准备半导体晶片的步骤；(b)在上述半导体晶片的表面上形成元件隔离区的步骤；(c)在上述步骤(b)之后，在使上述半导体晶片的背面朝上的状态下一边使上述半导体晶片旋转一边清洗上述半导体晶片的背面的步骤；(d)在上述步骤(c)之后，在上述半导体晶片的表面上形成栅极绝缘膜的步骤，在上述步骤(c)中，从配置在上述半导体晶片的表面的下方的冲洗液供给装置对上述半导体晶片的表面排出冲洗液，从上述冲洗液供给装置排出来的上述冲洗液的液流，供给到离开上述半导体晶片的表面的中心的位置上。
10.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于上述冲洗液供给装置由多个喷嘴构成，在上述步骤(c)中，从上述喷嘴排出来的上述冲洗液的液流，直接供给到上述半导体晶片的表面。
11.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于上述冲洗液供给装置具有多个排出上述冲洗液的孔，在上述步骤(c)中，从上述多个孔排出的冲洗液的液流，分别供给到离开上述半导体晶片的表面的中心的位置上。
12.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于在上述步骤(c)中，一边使上述冲洗液供给装置移动一边排出上述冲洗液。
13.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于在上述步骤(c)之后，在上述步骤(d)之前，还具有湿法清洗上述半导体晶片的步骤。
14.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于在上述步骤(c)之后，在上述步骤(d)之前，还具有对上述半导体晶片进行热处理的步骤。
15.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于在上述步骤(c)之后，在上述步骤(d)之前，还具有在上述半导体晶片的表面上，形成光致抗蚀剂图形的步骤。
全文摘要
本发明提供一种半导体器件的制造方法，目的在于防止半导体晶片的背面清洗工艺中的静电破坏或干燥不良，提高半导体器件的可靠性。在半导体晶片(1)的背面(1b)朝上的状态下，使半导体晶片(1)旋转。从喷嘴(35)向半导体晶片(1)的背面(1b)供给冲洗液(36)，借助于刷子进行清洗。其间，对半导体晶片(1)的表面(1a)，从配置在其下方的喷嘴(38)供给冲洗液(39)。这时，使来自喷嘴(38)的冲洗液(39)的排出方向成为相对于半导体晶片(1)的表面(1a)垂直的方向，使从喷嘴(38)排出的冲洗液(39)的液流命中到离开半导体晶片(1)的表面(1a)的中心的位置上。
文档编号H01L21/306GK1510721SQ20031012248
公开日2004年7月7日 申请日期2003年12月25日 优先权日2002年12月25日
发明者佐藤一夫, 藤木直人, 人 申请人:株式会社瑞萨科技, 株式会社瑞萨东日本半导体