[发明专利]一种外延层的薄膜质量检测方法

说明书

本发明公开了一种外延层的薄膜质量检测方法，包含以下步骤：S1，提供一处理腔室及衬底；S2，进行外延工艺，在所述衬底上沉积至少两层被测外延层，所述被测外延层包括掺杂剂，不同所述被测外延层之间含有的掺杂剂浓度不同；S3，结束外延工艺，通过测量装置检测所述被测外延层的薄膜质量。本发明的检测方法可以实现同时在单片晶圆上对多个被测外延层开展掺杂剂浓度、生长速率的薄膜质量检测，大大缩短了检测周期，降低了生产成本，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于半导体外延层薄膜检测领域，具体涉及一种外延层的薄膜质量检测方法。

背景技术

外延工艺是指在半导体衬底上生长一层与半导体衬底具有相同晶格排列的外延层。为了提高半导体器件的电学性能，外延生长时通常需要掺入杂质，根据半导体衬底的材质和外延层的材质不同，外延工艺可以分为同质外延工艺和异质外延工艺。现有外延层掺杂主要是通过将衬底基板加热至所需温度，将半导体前体和掺杂剂前体沉积在衬底表面上。

外延层薄膜生长是一关键工艺，对制造出的器件质量优劣有着重要的影响。在外延工艺中，通常需要对沉积得到的外延层的薄膜质量进行检测，从而得到符合生产要求的外延层。需要检测的实验条件包含外延层的生长速率、掺杂剂浓度、电阻率等。

但是，现有技术中通常在Si基衬底上每次只能生长一层外延层，从而只能验证一种实验条件，结果导致测试周期长、实验验证时间长、成本高。

因此，亟需一种能够缩短测试周期、保证数据准确性、降低成本的外延层薄膜质量检测方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有衬底表面每次生长一层外延层只能验证一种实验条件，从而导致测试周期长、成本高的缺陷。

为了达到上述目的，本发明提供了一种外延层的薄膜质量检测方法，包含以下步骤：

S1，提供一处理腔室及衬底；

S2，进行外延工艺，在所述衬底上沉积至少两层被测外延层，所述被测外延层包括掺杂剂，不同所述被测外延层之间含有的掺杂剂浓度不同；

S3，结束外延工艺，通过测量装置检测所述被测外延层的薄膜质量。

可选地，在步骤S2中，先在衬底上沉积间隔层，然后再沉积至少两层被测外延层。

可选地，在步骤S2中，在沉积所述被测外延层之前，先沉积间隔层。

可选地，所述间隔层和被测外延层的沉积材料不同。

可选地，不同所述间隔层之间，间隔层的沉积材料和沉积工艺相同。

可选地，在步骤S2中，距离所述衬底越远，所述被测外延层的掺杂剂浓度越低。

可选地，在步骤S2中，沉积所述被测外延层具体为：向所述处理腔室内通入工艺气体并沉积，所述工艺气体包括沉积气体及掺杂剂；所述沉积气体包含至少一种IVA族半导体前驱体，所述掺杂剂包含至少一种IIIA族掺杂剂前驱体或VA族掺杂剂前驱体。

可选地，所述工艺气体还包括刻蚀气体。