外延片制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114582707A(43)申请公布日2022.06.03(21)申请号202011380263.1(22)申请日2020.11.30(71)申请人上海新昇半导体科技有限公司地址201306上海市浦东新区中国（上海）自由贸易试验区临港新片区云水路1000号1-4幢、6-19幢(72)发明人林志鑫季文明刘丽英刘源(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219专利代理师余明伟(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称外延片制备方法(57)摘要本发明提供一种外延片制备方法，包括步骤：S1：提供衬底，对衬底进行双面抛光后再清洗；S2：对衬底进行边缘抛光后再清洗；S3：对衬底进行最终抛光后再清洗；S4：于最终抛光清洗后得到的衬底表面进行外延生长；S5：对外延生长后的衬底依次进行抛光和清洗。本发明对现有的外延片制备流程重新进行了优化设计，不仅在外延生长前进行多次抛光以确保外延生长具有良好的生长条件，且在外延生长后再次进行抛光清洗，以确保生长出的外延层具有平坦表面，可以有效改善外延层表面SFQR较差的问题，有利于提高后续的器件生产良率。采用本发明，不必重新设计碳化硅基座或外延机台气流设计，进外延炉反应腔之前不用对notch角度，有助于提高生产效率及降低生产成本。CN114582707ACN114582707A权利要求书1/1页1.一种外延片制备方法，其特征在于，包括步骤：S1：提供衬底，对衬底进行双面抛光后再清洗；S2：对衬底进行边缘抛光后再清洗；S3：对衬底进行最终抛光后再清洗；S4：于最终抛光清洗后得到的衬底表面进行外延生长；S5：对外延生长后的衬底依次进行抛光和清洗。2.根据权利要求1所述的外延片制备方法，其特征在于，步骤S1中，双面抛光后的清洗包括在惰性气体氛围下采用SC‑2清洗液进行清洗。3.根据权利要求2所述的外延片制备方法，其特征在于，步骤S1中，在采用SC‑2清洗液进行清洗前还包括采用臭氧于双面抛光后的衬底表面生成氧化层的步骤。4.根据权利要求1所述的外延片制备方法，其特征在于，步骤S1中，对衬底进行双面抛光的抛光液包含二氧化铈颗粒、去离子水、表面活性剂及双氧水。5.根据权利要求1所述的外延片制备方法，其特征在于，步骤S2中，边缘抛光后的清洗包括在惰性气体氛围下采用SC‑1清洗液进行清洗。6.根据权利要求1所述的外延片制备方法，其特征在于，步骤S3中，最终抛光后的清洗包括在惰性气体氛围下采用去离子水进行清洗。7.根据权利要求1所述的外延片制备方法，其特征在于，所述衬底包括硅衬底，外延生长包括硅单晶外延生长，外延生长过程中，通入的气体包括三氯硅烷和载气，所述三氯硅烷的流量为1500sccm‑2000sccm，所述载气的流量范围为1000sccm‑1500sccm。8.根据权利要求1所述的外延片制备方法，其特征在于，步骤S5中，对外延生长后的衬底进行抛光的过程中，抛光液包含二氧化硅颗粒、去离子水、表面活性剂及双氧水。9.根据权利要求1‑8任一项所述的外延片制备方法，其特征在于，步骤S5中，对外延生长后的衬底进行抛光后的清洗依次包括预清洗、主清洗和最终清洗，其中，所述预清洗包括对外延生长后的衬底表面进行氧化以生成氧化膜，之后去除氧化膜的步骤；所述主清洗包括在惰性气体氛围下采用SC‑1清洗液进行清洗，最终清洗包括在惰性气体氛围下采用去离子水进行清洗。10.根据权利要求9所述的外延片制备方法，其特征在于，SC‑1清洗液中，氨水、双氧水和去离子水的体积百分比为1:1:5～1:2:7。2CN114582707A说明书1/5页外延片制备方法技术领域[0001]本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种外延片制备方法。背景技术[0002]外延片是指用外延工艺在衬底表面生长薄膜所得到的单晶硅片。通过在衬底(比如硅晶圆)上沉积一层同质或异质的薄膜作为外延层，可以实现对衬底表面结晶质量与导电性能的改善调控，进而用于高性能的半导体器件制造。随着半导体器件集成度的日益增加和特征尺寸的不断缩小，外延层表面平坦度对工艺良率以及最终制备的器件性能的影响越来越大。表面平坦度越好，器件良率与性能也越高，因而不断提升外延片表面平坦度是业内不断追求的目标。[0003]现有的外延片工艺流程通常如下：衬底抛光→清洗→外延生长→最终清洗。即现有技术中仅在外延生长前进行抛光，外延生长后仅进行清洗以去除外延层表面的杂质颗粒，所以外延层表面的最终边缘形貌由外延生长决定。而外延生长会受到晶格晶向的影响，导致在4个90度角的地方，会有较差的SFQR(SiteflatnessFrontsurfacereferencedleastSquares/R