CN102453957A - 降低锗硅外延表面缺陷的方法 - Google Patents
降低锗硅外延表面缺陷的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102453957A CN102453957A CN2010105180248A CN201010518024A CN102453957A CN 102453957 A CN102453957 A CN 102453957A CN 2010105180248 A CN2010105180248 A CN 2010105180248A CN 201010518024 A CN201010518024 A CN 201010518024A CN 102453957 A CN102453957 A CN 102453957A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- germanium
- silicon
- silicon chip
- temperature
- epitaxial growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
本发明公开了一种降低锗硅外延表面缺陷的方法，包括如下步骤：步骤一、采用湿法去除硅片表面的氧化层和污染物；步骤二、采用氢氟酸HF气体对硅片表面进行处理；步骤三、在硅片表面进行锗硅外延生长。本发明能够降低锗硅工艺的热预算，提高锗硅外延的质量。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种降低锗硅外延表面缺陷的方法。
背景技术
硅外延工艺尤其是低温(＜1000℃)硅/锗硅(SiGe)外延(Epi)工艺，对生长前的硅片表面要求很高。结合图1所示，对于普通(高温)外延工艺，通常先用湿法预处理清除硅片表面的氧化层和污染物，湿法预清洗后到锗硅生长前硅片表面形成的自然氧化膜可以通过生长前的高温(＞1000℃)氢气(H2)烘烤燃烧掉以达到较好的表面质量，例如在1100℃下进行烘烤，外延层生长比较完美(参见图4)；然后再进行硅锗外延生长。然而在很多工艺中，为了控制载流子过度扩散的问题，工艺的温度必须控制，不能太高。此时高温氢气烘烤就成了问题，即烘烤的温度不能太高；但降低烘烤温度则会使烘烤的效果下降，如在800℃以下，氢气烘烤去除自然氧化层的效果就很差(参见图3)，外延层有众多结晶缺陷，从而会导致后续的锗硅外延生长的质量下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种降低锗硅外延表面缺陷的方法，能够降低锗硅工艺的热预算，提高锗硅外延的质量。
为解决上述技术问题，本发明的降低锗硅外延表面缺陷的方法是采用如下技术方案实现的：
步骤一、采用湿法预处理去除硅片表面的氧化层和污染物；
步骤二、采用氢氟酸(HF)气体对硅片进行处理；
步骤三、在硅片表面进行锗硅外延生长。
硅片在大气环境下会形成自然氧化层，现有的锗硅外延生长工艺方法采用氢气烘烤方法去除自然氧化层，但是一般要在较高的温度下进行，而高温会加快载流子的扩散，从而对器件产生不利影响。
本发明在硅片湿法预处理后、锗硅生长前用HF对硅片进行预处理。由于HF去除氧化层可以在较低的温度下进行，所以本发明的方法可以降低锗硅工艺的温度，从而降低载流子的扩散。
下面两个公式分别为氢气和氟化氢去除自然氧化层(SiO2)化学反应方程式：
SiO2+2H2 800-1300C Si+2H2O↑………………(1)
→
SiO2+4HF 100-800C SiF4↑+2H2O↑…………(2)。
→
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是现有的工艺方法进行锗硅外延生长的工艺流程图；
图2是本发明的方法工艺流程图；
图3是采用氢气对硅片进行低温烘烤的效果图；
图4是采用氢气对硅片进行高温烘烤的效果图。
具体实施方式
实施例1
结合图2所示，在本实施例中本发明所述的方法实施过程如下：
第一步，首先用湿法预处理去除硅片表面的氧化层和污染物。
第二步，把硅片搬送到锗硅工艺腔体，在一定的温度和压力下，在锗硅生长前用HF气体对硅片表面进行处理。采用HF气体处理的作用是去除硅片表面的自然氧化层，处理时的温度为100-800℃，压力为0.01-760Torr。在本实施例中，例如，温度为400℃，压力为20torr。
第三步，调整工艺参数，在硅片表面进行锗硅外延生长。锗硅外延生长的参数根据器件要求做相应调整，温度为500～950℃，压力为0.01～760Torr。在本实施例中，例如温度可以为700℃，压力可以是200torr。
实施例2
结合图2所示，本发明所述的方法实施过程如下：
第一步，首先用湿法预处理去除硅片表面的氧化层和污染物；
第二步，把硅片搬送到锗硅工艺机台，首先进入HF预处理腔体，在真空或惰性气体状态下(与硅不发生反应)，在一定的温度和压力下，在锗硅外延生长前用HF气体对硅片表面进行处理，例如温度为400℃，压力为20torr。然后把硅片传送到锗硅工艺腔体，传送过程为真空状态或惰性气体状态(与硅不发生反应)。
第三步，调整工艺参数，进行锗硅外延生长。锗硅外延生长的参数根据器件要求做相应调整，如温度可以为700℃，压力可以是200torr。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种降低锗硅外延表面缺陷的方法，包括如下步骤：
步骤一、采用湿法去除硅片表面的氧化层和污染物；
其特征在于，还包括：
步骤二、采用氢氟酸HF气体对硅片表面进行处理；
步骤三、在硅片表面进行锗硅外延生长。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：实施步骤二时，处理的温度为100-800℃，压力为0.01-760Torr。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：实施步骤二时，在处理的过程中和处理后硅片均处于真空或惰性气体状态下。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：实施步骤三时，锗硅外延生长的温度为500～950℃，压力为0.01～760Torr。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤二和步骤三集成在一起完成，即氢氟酸HF气体处理在锗硅外延生长设备中完成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105180248A CN102453957A (zh) | 2010-10-25 | 2010-10-25 | 降低锗硅外延表面缺陷的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105180248A CN102453957A (zh) | 2010-10-25 | 2010-10-25 | 降低锗硅外延表面缺陷的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102453957A true CN102453957A (zh) | 2012-05-16 |
Family
ID=46037615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105180248A Pending CN102453957A (zh) | 2010-10-25 | 2010-10-25 | 降低锗硅外延表面缺陷的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102453957A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104576307A (zh) * | 2013-10-10 | 2015-04-29 | 有研新材料股份有限公司 | 一种消除12英寸单晶硅外延片表面微颗粒团聚的方法 |
| CN108538780A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-09-14 | 睿力集成电路有限公司 | 位线/存储节点接触栓塞和多晶硅接触薄膜的制造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1157477A (zh) * | 1995-10-30 | 1997-08-20 | 日本电气株式会社 | 用于半导体器件的外延膜生长方法 |
| US20020028585A1 (en) * | 2000-07-18 | 2002-03-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of removing contaminants from integrated circuit substrates using cleaning solutions |
-
2010
- 2010-10-25 CN CN2010105180248A patent/CN102453957A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1157477A (zh) * | 1995-10-30 | 1997-08-20 | 日本电气株式会社 | 用于半导体器件的外延膜生长方法 |
| US20020028585A1 (en) * | 2000-07-18 | 2002-03-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of removing contaminants from integrated circuit substrates using cleaning solutions |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104576307A (zh) * | 2013-10-10 | 2015-04-29 | 有研新材料股份有限公司 | 一种消除12英寸单晶硅外延片表面微颗粒团聚的方法 |
| CN104576307B (zh) * | 2013-10-10 | 2017-04-05 | 有研半导体材料有限公司 | 一种消除12英寸单晶硅外延片表面微颗粒团聚的方法 |
| CN108538780A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-09-14 | 睿力集成电路有限公司 | 位线/存储节点接触栓塞和多晶硅接触薄膜的制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10504717B2 (en) | Integrated system and method for source/drain engineering | |
| MY184311A (en) | Etching processes for solar cell fabrication | |
| EP2105968A1 (en) | Method for making a full-spectrum solar cell with an anti-reflection layer doped with silicon quantum dots | |
| JP2009149481A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| EP2835819A3 (en) | Silicon carbide semiconductor device manufacturing method | |
| CN105489669A (zh) | 一种硅异质结太阳能电池及其界面处理方法 | |
| CN102851733A (zh) | 氮化镓基材料及器件的制备系统和制备方法 | |
| CN102453957A (zh) | 降低锗硅外延表面缺陷的方法 | |
| US20210090955A1 (en) | Method for preparing a heterostructure | |
| CN102945793A (zh) | 一种外延生长锗硅应力层的预清洗方法 | |
| CN103887176B (zh) | 一种降低源漏外延生长缺陷的方法 | |
| CN103361734B (zh) | 一种提高多晶硅产出效率的方法 | |
| TWI719085B (zh) | 用以清潔砷化銦鎵(或三五族)基板的方法及解決方案 | |
| JP5168990B2 (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| CN101191251A (zh) | 在硅片低温外延生长前去除自然氧化层的方法 | |
| JP5479304B2 (ja) | シリコン単結晶ウェーハの熱酸化膜形成方法 | |
| CN103299395B (zh) | Soi晶片的制造方法 | |
| TW200620452A (en) | Method of preparing the surface of a Si substrate or layer or source and drain recess of semiconductor elements for depositing an epitaxial layer of sige | |
| US20160211351A1 (en) | Apparatus and method for epitaxially growing sources and drains of a finfet device | |
| CN105097984A (zh) | 一种硅基异质结太阳能电池钝化层前期处理方法 | |
| CN102544275A (zh) | 具有悬浮膜结构的应变锗器件及其制备方法 | |
| CN107342312B (zh) | 纳米线结构的制作方法 | |
| JP6927429B2 (ja) | ＳｉＣエピタキシャル基板の製造方法 | |
| CN105185700A (zh) | 超薄栅氧的制备方法 | |
| CN109524304A (zh) | 碳化硅栅介质氟等离子体的处理方法及碳化硅功率器件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI HUAHONG GRACE SEMICONDUCTOR MANUFACTURING Free format text: FORMER OWNER: HUAHONG NEC ELECTRONICS CO LTD, SHANGHAI Effective date: 20140103 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 201206 PUDONG NEW AREA, SHANGHAI TO: 201203 PUDONG NEW AREA, SHANGHAI |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20140103 Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech Park No. 1399 Applicant after: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corporation Address before: 201206, Shanghai, Pudong New Area, Sichuan Road, No. 1188 Bridge Applicant before: Shanghai Huahong NEC Electronics Co., Ltd. |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120516 |