改善外延工艺弛豫的方法与流程

本发明涉及半导体，特别是涉及一种改善外延工艺弛豫的方法。

背景技术：

1、55纳米技术节点的bi cmos(铋互补金属氧化物半导体)平台,hbt(异质结双极型晶体管)器件部分的基区目前主要采用方法为seg(选择性外延技术)和nseg(非选择性外延)；

2、非选择性锗硅现有工艺在调试研究中发现，压力降低条件下，硅锗键长变短，分子间间距较小，晶格原子间分子间排斥作用力加强，应力抑制削弱，从而发生晶格失配引起的弛豫现象；

3、上述弛豫现象的发生导致非选择性锗硅工艺压力调试窗口(window)大大减小，很难满足工艺需求；

4、传统弛豫改善方法均会改变ge浓度，而ge浓度对于器件电性参数至关重要。

5、为解决上述问题，需要提出一种新型的改善外延工艺弛豫的方法。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改善外延工艺弛豫的方法，用于解决现有技术中非选择性锗硅工艺中现，压力降低条件下，硅锗键长变短，分子间间距较小，晶格原子间分子间排斥作用力加强，应力抑制削弱，从而发生晶格失配引起的弛豫现象；弛豫现象的发生导致非选择性锗硅工艺压力调试窗口大大减小，很难满足工艺需求，会改变ge浓度，影响器件的电性参数的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种改善外延工艺弛豫的方法包括：

3、提供衬底，在所述衬底上形成外延层；其中，

4、所述外延层的形成工艺包括：

5、利用sih4气体作为第一硅源气体，sih2cl2气体作为第二硅源气体；

6、调节温度与压强，使得所述sih2cl2气体分解为硅气体和氯化氢，所述sih4气体分解为硅气体和氢气。

7、优选地，所述衬底为硅衬底。

8、优选地，所述外延层的形成工艺中压力范围为5至80torr。

9、优选地，所述外延层的形成工艺中温度范围为600至700摄氏度。

10、优选地，所述第二硅源气体相对于所述第一硅源气体的气体体积比小于等于1.5:1。

11、优选地，所述外延层为锗硅外延层。

12、优选地，所述外延层利用非选择性外延的方法形成。

13、优选地，所述非选择外延的方法包括：在形成集电极后，在所述衬底上淀积二氧化硅层，利用光刻、刻蚀打开所述锗硅外延层窗口，在去除所述锗硅外延窗口内的二氧化硅层和清洗后，非选择性生长所述锗硅外延层。

14、优选地，所述方法用于异质结双极型晶体管的制造工艺。

15、如上所述，本发明的改善外延工艺弛豫的方法，具有以下有益效果：

16、本发明利用非选择性锗硅工艺形成的外延层，改善弛豫提高工艺压力窗口的同时，不影响外延层中ge的浓度。

技术特征：

1.一种改善外延工艺弛豫的方法，其特征在于，至少包括：

2.根据权利要求1所述的改善外延工艺弛豫的方法，其特征在于：所述衬底为硅衬底。

3.根据权利要求1所述的改善外延工艺弛豫的方法，其特征在于：所述外延层的形成工艺中压力范围为5至80torr。

4.根据权利要求1所述的改善外延工艺弛豫的方法，其特征在于：所述外延层的形成工艺中温度范围为600至700摄氏度。

5.根据权利要求1所述的改善外延工艺弛豫的方法，其特征在于：所述第二硅源气体相对于所述第一硅源气体的气体体积比小于等于1.5:1。

6.根据权利要求1所述的改善外延工艺弛豫的方法，其特征在于：所述外延层为锗硅外延层。

7.根据权利要求6所述的改善外延工艺弛豫的方法，其特征在于：所述外延层利用非选择性外延的方法形成。

8.根据权利要求7所述的改善外延工艺弛豫的方法，其特征在于：所述非选择外延的方法包括：在形成集电极后，在所述衬底上淀积二氧化硅层，利用光刻、刻蚀打开所述锗硅外延层窗口，在去除所述锗硅外延窗口内的二氧化硅层和清洗后，非选择性生长所述锗硅外延层。

9.根据权利要求1所述的改善外延工艺弛豫的方法，其特征在于：所述方法用于异质结双极型晶体管的制造工艺。

技术总结
本发明提供一种改善外延工艺弛豫的方法，提供衬底，在衬底上形成外延层；其中，外延层的形成工艺包括：利用SiH4气体作为第一硅源气体，SiH2Cl2气体作为第二硅源气体；调节温度与压强，使得SiH2Cl2气体分解为硅气体和氯化氢，SiH4气体分解为硅气体和氢气。本发明利用非选择性锗硅工艺形成的外延层，改善弛豫提高工艺压力窗口的同时，不影响外延层中Ge的浓度。

技术研发人员：孙伟虎,周康,王勇,杨德明,赵正元
受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12