[發(fā)明專利]一種優(yōu)化外延少子壽命的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210566892.6
• 申請(qǐng)日: 2022-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN114892267A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張坤;杜金生;張強(qiáng);蔡闖;潘焱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中環(huán)領(lǐng)先半導(dǎo)體材料有限公司
• 主分類號(hào): C30B25/16
• 分類號(hào): C30B25/16;C30B25/18
• 代理公司: 蘇州高專知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32474
• 代理人: 冷泠

本發(fā)明公開了一種優(yōu)化外延少子壽命的方法，S1、更改進(jìn)氣分配盒涂層，在金屬材質(zhì)外增加涂層；S2、平衡反應(yīng)腔壓力，在硅片傳輸過程中，傳輸腔的壓力稍大于反應(yīng)腔，減少尾氣端雜質(zhì)元素的反灌；S3、通過原位拋光腐蝕方式改善硅片表面的粗糙度和潔凈度，化學(xué)拋光修復(fù)表面的晶格結(jié)構(gòu)，從而降低外延和襯底界面層的缺陷密度。本發(fā)明優(yōu)化外延少子壽命的方法，通過控制影響少子的多種原因，從而提高反應(yīng)腔的潔凈度，增加了少子壽命。可滿足14/28/55nm邏輯外延產(chǎn)品加工規(guī)格，同時(shí)降低了P型外延機(jī)臺(tái)的裝機(jī)和復(fù)機(jī)難度，方法簡(jiǎn)單有效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體為一種優(yōu)化外延少子壽命的方法。

背景技術(shù)

少子是指半導(dǎo)體材料中受到本征激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)，少子壽命則表示該電子-空穴對(duì)在半導(dǎo)體材料中存活的時(shí)長(zhǎng)，對(duì)半導(dǎo)體器件尤其14/28nm邏輯產(chǎn)品的質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。半導(dǎo)體材料內(nèi)的復(fù)合中心(缺陷和雜質(zhì))為主要的吸雜中心，容易捕獲少子，影響少子壽命。

造成少子壽命低的主要原因有：金屬雜質(zhì)，水氧含量，材料缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種優(yōu)化外延少子壽命的方法。

一種優(yōu)化外延少子壽命的方法，包括如下步驟：

S1、更改進(jìn)氣分配盒涂層，在金屬材質(zhì)外增加涂層；

S2、平衡反應(yīng)腔壓力，在硅片傳輸過程中，傳輸腔的壓力稍大于反應(yīng)腔，減少尾氣端雜質(zhì)元素的反灌；

S3、通過原位拋光腐蝕方式改善硅片表面的粗糙度和潔凈度，化學(xué)拋光修復(fù)表面的晶格結(jié)構(gòu)，從而降低外延和襯底界面層的缺陷密度。

優(yōu)選的，所述S1中調(diào)整反應(yīng)腔尾氣處理器和傳輸腔尾氣處理器的負(fù)壓大小，使得在硅片傳輸過程中，傳輸腔的壓力稍大于反應(yīng)腔。

優(yōu)選的，反應(yīng)腔尾氣處理器負(fù)壓為-2.5torr。

優(yōu)選的，傳輸腔尾氣處理器的負(fù)壓為-1.5torr。

優(yōu)選的，氣體的三條流向分別是：反應(yīng)腔向反應(yīng)腔尾氣處理器流動(dòng)、傳輸腔向傳輸腔尾氣處理器流動(dòng)、傳輸腔微量高純氮?dú)庀蚍磻?yīng)腔流動(dòng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過控制影響少子的多種原因，從而提高反應(yīng)腔的潔凈度，增加了少子壽命。可滿足14/28/55nm邏輯外延產(chǎn)品加工規(guī)格，同時(shí)降低了P型外延機(jī)臺(tái)的裝機(jī)和復(fù)機(jī)難度，方法簡(jiǎn)單有效。

附圖說明

圖1為步驟S2的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

一種優(yōu)化外延少子壽命的方法，包括如下步驟：

S1、更改進(jìn)氣分配盒涂層，在金屬材質(zhì)外增加涂層。外延反應(yīng)源氣經(jīng)過進(jìn)氣分配盒進(jìn)行氣體分配，由于進(jìn)氣分配盒材質(zhì)為金屬材質(zhì)，是金屬雜質(zhì)的主要攝入源，通過更改進(jìn)氣分配盒的涂層工藝，可以有效減少金屬元素的攝入，減少材料內(nèi)的金屬雜質(zhì)，從而提高少子壽命。

S2、平衡反應(yīng)腔壓力，減少尾氣端雜質(zhì)元素的反灌，如圖1所示，調(diào)整反應(yīng)腔尾氣處理器30和傳輸腔尾氣處理器40的負(fù)壓大小，具體的，反應(yīng)腔尾氣處理器30負(fù)壓為-2.5torr，傳輸腔尾氣處理器40的負(fù)壓為-1.5torr，使得在硅片傳輸過程中，傳輸腔20的壓力稍大于反應(yīng)腔10，氣體的三條流向分別是：反應(yīng)腔10向反應(yīng)腔尾氣處理器30流動(dòng)、傳輸腔20向傳輸腔尾氣處理器40流動(dòng)、傳輸腔20微量高純氮?dú)庀蚍磻?yīng)腔流動(dòng)。這就保證了反應(yīng)腔和傳輸腔的潔凈度。減少了雜質(zhì)污染，提升了少子壽命。

S3、通過原位拋光腐蝕方式改善硅片表面的粗糙度和潔凈度，化學(xué)拋光修復(fù)表面的晶格結(jié)構(gòu)，從而降低外延和襯底界面層的缺陷密度，提高少子壽命。