一种改善外延晶圆平坦度的方法以及外延晶圆.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113838746A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202111428677.1H01L21/311(2006.01)(22)申请日2021.11.29H01L21/66(2006.01)(71)申请人西安奕斯伟材料科技有限公司地址710065陕西省西安市高新区西沣南路1888号1-3-029室申请人西安奕斯伟硅片技术有限公司(72)发明人蒲以松赵敏剑惠聪(74)专利代理机构西安维英格知识产权代理事务所(普通合伙)61253代理人李斌栋沈寒酉(51)Int.Cl.H01L21/20(2006.01)H01L21/02(2006.01)H01L21/3065(2006.01)H01L21/3105(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称一种改善外延晶圆平坦度的方法以及外延晶圆(57)摘要本发明实施例公开了一种改善外延晶圆平坦度的方法以及外延晶圆，所述方法包括：在抛光晶圆的表面通过外延沉积反应生长一层外延层以制备得到外延晶圆；利用物理气相沉积法在所述外延晶圆的外延层表面沉积一层薄膜层；利用等离子刻蚀法去除所述外延晶圆表面的所述薄膜层和局部外延层；去除所述外延晶圆表面残留的所述薄膜层后，测量所述外延晶圆的平坦度并判断所述平坦度是否满足目标要求；若所述外延晶圆的平坦度满足目标要求，清洗所述外延晶圆并烘干后以获得满足所述目标要求的外延晶圆。CN113838746ACN113838746A权利要求书1/1页1.一种改善外延晶圆平坦度的方法，其特征在于，所述方法包括：在抛光晶圆的表面通过外延沉积反应生长一层外延层以制备得到外延晶圆；利用物理气相沉积法在所述外延晶圆的外延层表面沉积一层薄膜层；利用等离子刻蚀法去除所述外延晶圆表面的所述薄膜层和局部外延层；去除所述外延晶圆表面残留的所述薄膜层后，测量所述外延晶圆的平坦度并判断所述平坦度是否满足目标要求；若所述外延晶圆的平坦度满足目标要求，清洗所述外延晶圆并烘干后以获得满足所述目标要求的外延晶圆。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述薄膜层的材质为掺碳的氮化硅。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述薄膜层的厚度比所述外延层厚度大0至100埃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用物理气相沉积法在所述外延晶圆的外延层表面沉积一层薄膜层，还包括：在所述外延层表面沉积一层所述薄膜层后，采用化学机械抛光CMP法对所述薄膜层的表面进行平坦化。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子刻蚀法为等离子化学气相刻蚀法。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述等离子化学气相刻蚀法采用的等离子化学刻蚀气体为由CxHyFz、CxFy和（CxFy)n中的任一者、SF6和O2组成的混合气体，其中，x≥1，y≥1，z≥1，n≥1，且x、y、z、n均为正整数。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用等离子刻蚀法去除所述外延晶圆表面的所述薄膜层和局部外延层，包括：在等离子刻蚀反应中，所述薄膜层的刻蚀速率等于所述局部外延层的刻蚀速率。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述去除所述外延晶圆表面残留的所述薄膜层时，采用等离子化学气相刻蚀法，且等离子化学气相刻蚀气体为CHF3。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述外延晶圆平坦度不满足目标要求，在所述外延晶圆的外延层表面再次沉积一层所述薄膜层后继续采用所述等离子刻蚀法去除所述薄膜层和局部外延层，直至获得平坦度满足所述目标要求的外延晶圆。10.一种外延晶圆，其特征在于，所述外延晶圆由权利要求1至9任一项所述的方法制备得到。2CN113838746A说明书1/7页一种改善外延晶圆平坦度的方法以及外延晶圆技术领域[0001]本发明实施例涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种改善外延晶圆平坦度的方法以及外延晶圆。背景技术[0002]晶圆的外延生长工艺是半导体芯片制造过程中的一个重要工艺，该工艺是指在一定条件下，在经抛光的晶圆表面再生长一层电阻率和厚度可控、无晶体原生粒子（CrystalOriginatedParticles，COP）缺陷且无氧沉淀的有相同晶体取向的单晶层作为外延层，以实现对晶圆表面结晶质量与导电性能的改善调控，进而用于高性能半导体器件的制造。[0003]外延晶圆相比抛光晶圆，其品质更高，表面缺陷少且能够进行外延层厚度和电阻率控制，消除了抛光晶圆在晶体生长和机械加工过程中引入的表面及体内缺陷。外延晶圆因为其良好的晶体结构、更低的缺陷密度和优秀的导电性能，广泛应用于在外延层上制造高度集成的电子元件，如微处理器或存储芯片等。随着集成电路设计朝向轻、薄、短、小及省电化的发展趋势，对