CN102117740B - 改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法 - Google Patents
改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102117740B CN102117740B CN2010100272328A CN201010027232A CN102117740B CN 102117740 B CN102117740 B CN 102117740B CN 2010100272328 A CN2010100272328 A CN 2010100272328A CN 201010027232 A CN201010027232 A CN 201010027232A CN 102117740 B CN102117740 B CN 102117740B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon
- germanium
- carbon
- oxynitride film
- polycrystal
- 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.)
- Active
Links
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- AXQKVSDUCKWEKE-UHFFFAOYSA-N [C].[Ge].[Si] Chemical compound [C].[Ge].[Si] AXQKVSDUCKWEKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 10
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 claims description 4
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 abstract 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 abstract 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明公开了一种改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法，步骤一、在硅片表面生长一层氮化硅或氮氧化硅薄膜；步骤二、在所述氮化硅或氮氧化硅薄膜的表面涂布一层负性光刻胶，利用有源区光刻版曝光、显影，将有源区表面的氮化硅或氮氧化硅薄膜曝露出来；步骤三、去除有源区表面的氮化硅或氮氧化硅薄膜；步骤四、去除所述负性光刻胶；步骤五、利用锗硅或锗硅碳多晶在氮化硅和氮氧化硅表面的扩散成核速度，在STI或LOCOS表面形成一层均匀的锗硅或锗硅碳多晶薄膜。本发明能有效减少AA面积的损失，改善STI(或LOCOS)表面SiGe多晶粗糙度。本发明不仅仅局限于锗硅工艺，还可使用于锗硅碳工艺等。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种改善锗硅(SiGe)或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法。
背景技术
锗硅或锗硅碳工艺属低温外延工艺，其在单晶硅表面生长出的同晶向的单晶硅，在非单晶薄膜如氧化硅、氮化硅多晶硅等表面生长出的则是多晶。目前用CVD(化学气相淀积)方法制备锗硅或锗硅碳所用的反应物分为液态源和气态源两种，通常是二氯二氢硅(DCS)和硅烷(SiH4)。而由于反应物的不同，锗硅或锗硅碳薄膜单晶和多晶的生长速率之比会有显著差异，以DCS为反应物的工艺多晶生长速率慢于单晶生长速率，而以硅烷为反应物的工艺多晶生长速率快于单晶生长速率。
正是由于以气态源硅烷为反应物的工艺多晶生长速率比单晶快，这就导致硅片上生长在STI(浅槽隔离)或LOCOS(硅的局部氧化)表面的多晶硅会向AA(有源区)表面的单晶硅倾斜，同时在AA表面形成一个过渡区，并且这个过渡区也很不均匀(参见图1)，从而使AA的有效面积变小。随着器件尺寸的缩小，损失AA的面积慢慢变的不可接受。并且由于通常STI(或LOCOS)表面是氧化硅，而锗硅或锗硅碳在氧化硅表面扩散成核的速度较慢，所以最终形成的锗硅或锗硅碳多晶表面非常粗糙，对其它工艺和器件性能都造成不利的影响(参见图2)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法，能有效减少AA面积的损失，改善STI(或LOCOS)表面锗硅或锗硅碳多晶粗糙度。
为解决上述技术问题，本发明的改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法是采用如下技术方案实现的：
步骤一、在硅片表面生长一层氮化硅或氮氧化硅薄膜；
步骤二、在所述氮化硅或氮氧化硅薄膜的表面涂布一层负性光刻胶，利用有源区光刻版曝光、显影，将有源区表面的氮化硅或氮氧化硅薄膜曝露出来；
步骤三、去除有源区表面的氮化硅或氮氧化硅薄膜；
步骤四、去除所述负性光刻胶；
步骤五、利用锗硅或锗硅碳多晶在氮化硅和氮氧化硅表面的扩散成核速度，在STI或LOCOS表面形成一层均匀的锗硅或锗硅碳多晶薄膜。
采用本发明的方法后，由于氮化硅或氮氧化硅表面的锗硅或锗硅碳多晶非常均匀，就会使得其向AA表面扩散时与AA之间形成的界面比较光滑，从而降低AA面积的损失；由于锗硅或锗硅碳多晶在氮化硅或氮氧化硅薄膜表面的淀积速度比氧化硅快，这就使得STI(或LOCOS)表面得到较厚的锗硅或锗硅碳多晶，有利于降低基区接触电阻；由于氮化硅或氮氧化硅表面的锗硅或锗硅碳多晶比较光滑，这样对于其它工艺和器件性能也有较大的帮助。
本发明的方法有效改善了HBT锗硅或锗硅碳单晶体和多晶体交界面的形貌，有效减少了AA面积损失，同时改善了STI(或LOCOS)表面锗硅或锗硅碳多晶粗糙度。
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是高温时锗硅单晶与多晶体的交界面示意图；
图2是氧化硅表面的SiGe多晶示意图；
图3是氮化硅表面的SiGe多晶示意图；
图4是本发明的方法控制流程图。
具体实施方式
本发明是对使用CVD方法，利用硅烷作为反应气体源的锗硅工艺提供了一种减少AA面积损失的方法。结合图4所示，本发明的方法具体的工艺流程在一实施例中包括如下步骤：
步骤一、在硅片表面生长一层氮化硅或氮氧化硅薄膜，厚度范围可在10-2000埃；例如可以使所述氮化硅或氮氧化硅薄膜的厚度在50埃至500埃之间。
步骤二、在硅片表面涂布一层负性光刻胶，利用AA光刻版曝光、显影，将AA表面的氮化硅或氮氧化硅薄膜曝露出来。
步骤三、将AA表面的氮化硅或氮氧化硅薄膜去除；去除所述氮化硅或氮氧化硅薄膜时可以采用干法腐蚀或湿法腐蚀等现有技术中已知的各种方法。
步骤四、去除所述负性光刻胶，这样就会在STI(或LOCOS)表面形成一层氮化硅或氮氧化硅薄膜；
步骤五、利用锗硅或锗硅碳多晶在氮化硅和氮氧化硅表面较好的扩散成核速度，在STI(或LOCOS)表面形成一层比较均匀的锗硅或锗硅碳多晶薄膜，参见图3所示。
以上通过具体实施方式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 (2)
1.一种改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、在硅片表面生长一层氮化硅或氮氧化硅薄膜；
步骤二、在所述氮化硅或氮氧化硅薄膜的表面涂布一层负性光刻胶，利用有源区光刻版曝光、显影，将有源区表面的氮化硅或氮氧化硅薄膜曝露出来；
步骤三、去除有源区表面的氮化硅或氮氧化硅薄膜；
步骤四、去除所述负性光刻胶；
步骤五、利用锗硅或锗硅碳多晶在氮化硅和氮氧化硅表面的扩散成核速度，在STI或LOCOS表面形成一层均匀的锗硅或锗硅碳多晶薄膜。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一所形成的氮化硅或氮氧化硅薄膜厚度为10-2000埃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010100272328A CN102117740B (zh) | 2010-01-06 | 2010-01-06 | 改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010100272328A CN102117740B (zh) | 2010-01-06 | 2010-01-06 | 改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102117740A CN102117740A (zh) | 2011-07-06 |
| CN102117740B true CN102117740B (zh) | 2012-11-07 |
Family
ID=44216436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010100272328A Active CN102117740B (zh) | 2010-01-06 | 2010-01-06 | 改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102117740B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1890786A (zh) * | 2003-12-12 | 2007-01-03 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 在双极－互补金属氧化物半导体工艺中减少籽晶层外形的方法 |
-
2010
- 2010-01-06 CN CN2010100272328A patent/CN102117740B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1890786A (zh) * | 2003-12-12 | 2007-01-03 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 在双极－互补金属氧化物半导体工艺中减少籽晶层外形的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102117740A (zh) | 2011-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103117243B (zh) | 反调sti形成 | |
| US7439136B2 (en) | Method of forming a layer comprising epitaxial silicon | |
| JP2009278082A5 (zh) | ||
| US7022593B2 (en) | SiGe rectification process | |
| KR100914807B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 | |
| US7732336B2 (en) | Shallow trench isolation process and structure with minimized strained silicon consumption | |
| US7807535B2 (en) | Methods of forming layers comprising epitaxial silicon | |
| JP2002343743A (ja) | 半導体素子のコンタクトプラグ形成方法 | |
| US20060051941A1 (en) | Methods of forming a layer comprising epitaxial silicon, and methods of forming field effect transistors | |
| CN102945793A (zh) | 一种外延生长锗硅应力层的预清洗方法 | |
| US6673696B1 (en) | Post trench fill oxidation process for strained silicon processes | |
| WO2003009357A3 (en) | Epitaxial semiconductor on insulator (soi) structures and devices | |
| CN109817514A (zh) | 绝缘层上半导体基板与其形成方法 | |
| CN102117740B (zh) | 改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法 | |
| JP2007300115A (ja) | 層構造の製造方法 | |
| US6962857B1 (en) | Shallow trench isolation process using oxide deposition and anneal | |
| TWI758562B (zh) | 絕緣層上半導體基板與其形成方法 | |
| CN104241141A (zh) | 一种用于制作嵌入式硅锗应变pmos器件的方法 | |
| CN100499043C (zh) | 在双极器件形成外延基极层的方法 | |
| CN113314397A (zh) | 一种半导体衬底及半导体结构的制备方法 | |
| JP2017076774A (ja) | エピタキシャル層を形成する方法 | |
| CN102386068B (zh) | 锗硅衬底的生长方法以及锗硅衬底 | |
| US9837535B2 (en) | Directional deposition of protection layer | |
| JP2001144095A (ja) | アニーリングを伴った半導体ウェーハの製造方法及び半導体素子の製造方法 | |
| CN115997272A (zh) | 在衬底上沉积硅锗层的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| 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: 20131216 |
|
| 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 |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20131216 Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech Park No. 1399 Patentee after: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corporation Address before: 201206, Shanghai, Pudong New Area, Sichuan Road, No. 1188 Bridge Patentee before: Shanghai Huahong NEC Electronics Co., Ltd. |