一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法.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CN114121613A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202210096866.1(22)申请日2022.01.27(71)申请人广东省大湾区集成电路与系统应用研究院地址510000广东省广州市黄埔区开发区开源大道136号A栋申请人澳芯集成电路技术（广东）有限公司(72)发明人苏炳熏叶甜春朱纪军李彬鸿罗军赵杰(74)专利代理机构无锡市汇诚永信专利代理事务所(普通合伙)32260代理人曹慧萍(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)H01L21/84(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法(57)摘要本发明公开了一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法，其可减少栅极区与顶层硅相连接拐角处的残留薄膜，晶体管包括衬底，衬底上分布有主动区域、沟槽隔离区、栅极区，衬底包括N型硅衬底、P型硅衬底，主动区域上表面沉积第一层顶层硅，薄膜加工包括：在N型硅衬底、P型硅衬底上表面均沉积第一层薄膜，在P型硅衬底的第一层薄膜的上方设置掩膜版，对N型硅衬底上方的第一层薄膜进行刻蚀，在第一层顶层硅的表面沉积第二层顶层硅，在第二层顶层硅表面沉积第二层薄膜，刻蚀N型硅衬底上方的第二层薄膜，对第二层薄膜刻蚀后，在第二层顶层硅的外表面沉积第三层顶层硅，第一层顶层硅、第二层顶层硅、第三层顶层硅组合形成第一组合顶层硅。CN114121613ACN114121613A权利要求书1/2页1.一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法，FDSOI晶体管包括衬底，所述衬底上分布有主动区域、沟槽隔离区、栅极区，所述衬底包括N型硅衬底、P型硅衬底，所述主动区域包括源漏极区，在所述主动区域的上表面沉积第一层顶层硅；其特征在于，薄膜加工工艺优化方法包括：S1、在所述N型硅衬底、P型硅衬底的上表面均沉积第一层薄膜；S2、在所述P型硅衬底的所述第一层薄膜的上方设置掩膜版；S3、先对所述N型硅衬底上方的第一层薄膜进行刻蚀，再在所述N型硅衬底上方的所述第一层顶层硅表面沉积第二层顶层硅；S4、在所述第二层顶层硅表面沉积第二层薄膜；S5、刻蚀所述N型硅衬底上方的所述第二层薄膜；S6、对所述第二层薄膜刻蚀后，在所述第二层顶层硅的表面沉积第三层顶层硅，所述第一层顶层硅、第二层顶层硅、第三层顶层硅组合形成第一组合顶层硅。2.根据权利要求1所述的一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法，其特征在于，所述外延生长的加工工艺方法还包括：S7、使所述N型硅衬底上方的所述第一组合顶层硅生长出第一外延层；S8、依次采用干法去胶、湿法清洗方式对所述P型硅衬底上方的掩膜版进行去胶、清洗。3.根据权利要求2所述的一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法，其特征在于，所述外延生长的加工工艺方法还包括步骤S9，使所述P型硅衬底上方的顶层硅生长出第二外延层，包括：S91、在所述N型硅衬底上方设置掩膜版；S92、先对所述P型硅衬底上方的所述第一层薄膜进行刻蚀，再在所述P型硅衬底上方的所述第一层顶层硅的表面沉积第二层顶层硅；S93、在所述第二层顶层硅上方沉积第二层薄膜；S94、刻蚀所述P型硅衬底上方的所述第二层薄膜；S95、对所述第二层薄膜刻蚀后，在所述第二层顶层硅表面沉积第三层顶层硅，所述第一层顶层硅、第二层顶层硅、第三层顶层硅组合形成第二组合顶层硅；S96、使所述P型硅衬底上方的所述第二组合顶层硅生长出所述第二外延层；S97、依次采用干法去胶、湿法清洗方式对所述N型硅衬底上方的掩膜版进行去胶、清洗。4.根据权利要求1~3任一项所述的一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法，其特征在于，分别采用原子层沉积非晶硅碳氮沉积工艺、HCD氮化硅沉积工艺实现所述第一层薄膜、第二层薄膜的沉积，所述第一层薄膜为非晶硅碳氮，所述第二层薄膜为氮化硅。5.根据权利要求4所述的一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法，其特征在于，所述第一层薄膜的沉积厚度为80A；所述第二层薄膜的沉积厚度为135A。6.根据权利要求5所述的一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法，其特征在于，所述第一层顶层硅、第二层顶层硅、第三层顶层硅的厚度均为2nm~3nm。7.根据权利要求6所述的一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法，其特征在于，步骤S8和步骤S97中，将经步骤S7或步骤S96处理后的相应的所述P型硅衬底或所述N型硅衬底放置于刻蚀机中，采用干法去胶对所述掩膜版进行去胶处理；采用湿法清洗方式对去胶后的所述掩膜版进行清洗。2CN114121613A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的一种改善FDSOI外延生长的薄膜工艺优化方法，其特征在于，步骤S