[发明专利]提高西格玛沟槽刻蚀工艺稳定性及锗硅外延层形成的方法

摘要

本发明涉及提高西格玛沟槽刻蚀工艺稳定性的方法和锗硅外延层的形成方法，涉及半导体芯片制造技术，通过在干法刻蚀/湿法清洗/湿法刻蚀的三道工序之间引入等待时间的概念，由于干法刻蚀后的残留物里有卤族元素的残留，这些副产物会影响后续清洗过程中的氧化层密度与厚度，导致湿法刻蚀工艺无法正常进行，在三道工序之间给予足够的等待时间，环境中的水气可以帮助卤化物气化，修复表面，环境中的自然氧气可以帮助形成饱和致密的氧化层，以此提高湿法刻蚀的稳定性，因此本发明在不提高工艺成本及复杂度的基础上提高了西格玛沟槽刻蚀工艺稳定性。

主权项

1.一种提高西格玛沟槽刻蚀工艺稳定性的方法，其特征在于，包括：S1：提供一半导体衬底，半导体衬底上包括由场氧化层隔离出的有源区，在有源区内形成有N阱，在N阱上形成有PMOS的栅极结构和PMOS的源漏区；S2：在半导体衬底上形成氮化硅层，氮化硅层覆盖PMOS的栅极结构的顶部和侧部，并覆盖露出的半导体衬底，其中氮化硅层形成PMOS的栅极结构的侧墙；S3：采用卤族元素气体进行干法刻蚀，在PMOS的源漏区形成半导体衬底沟槽，其中干法刻蚀产生包括卤族元素的副产物；S4：在步骤S3之后等待时间t1，其中t1为位于Q1至Q2之间的任一时间，其中Q1为确保干法刻蚀后的卤族元素的副产物与环境中的水气有充分时间反应并且从半导体衬底表面挥发的时间，Q2为确保半导体衬底表面不被外界水气或者其它气氛污染的时间；S5：在步骤S4之后湿法清洗半导体衬底沟槽以清洗干法刻蚀后的副产物；S6：在步骤S5之后等待时间t2，其中t2为位于Q3至Q4之间的任一时间，其中Q3为确保湿法清洗后有足够的自然氧化的时间而在半导体衬底表面形成饱和致密氧化层的时间，Q4为确保半导体衬底表面不被外界水气或者其它气氛污染的时间；以及S7：在步骤S6之后湿法刻蚀半导体衬底沟槽以形成西格玛沟槽。