[发明专利]改善锗硅或锗硅碳单晶体与多晶体交界面形貌的方法

说明书

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。