无缺陷选择性外延的生长方法

摘要

本发明公开了一种无缺陷选择性外延的生长方法，包括：1)在外延生长前，对硅片进行预处理，形成厌氧表面；2)在厌氧表面，淀积介质层后，经光刻、干法刻蚀后，形成晶向沟道侧壁和外延生长窗口；并采用炉管热氧化工艺，消耗表面硅损伤层，并通过湿法刻蚀，消除炉管生长在外延生长窗口表面的介质层；3)硅片进入外延腔体进行烘烤；4)利用含Si淀积源和含卤族元素腐蚀源的反应系统，进行选择性外延淀积，使外延生长。本发明通过对外延淀积晶向调整，并优化淀积温度及其他生长条件，生长出无缺陷表面平整的选择性外延，为平面光波导功率分路器工艺实现打下坚实基础，并且该选择性外延工艺，也可应用于其他产品。

主权项

一种无缺陷选择性外延的生长方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在外延生长前，对硅片进行预处理，形成厌氧表面；(2)在厌氧表面，淀积介质层后，经光刻、干法刻蚀后，形成晶向沟道侧壁和外延生长窗口；并采用在900～1200℃的炉管热氧化工艺15～60min，消耗表面硅损伤层，并通过湿法刻蚀，消除炉管生长在外延生长窗口表面的介质层；所述介质层，包括：SiO₂，其厚度为0.1～4μm；对所述沟道侧壁的晶向调整用以消除后续选择性外延淀积时在沟道底部和侧壁形成缺陷；(3)硅片进入外延腔体进行烘烤；所述烘烤中，其烘烤气氛，包括：氢气；烘烤温度为650～1200℃，烘烤时间为30～3000s；(4)利用含Si淀积源和含卤族元素腐蚀源的反应系统，进行选择性外延淀积，使外延生长；所述含Si淀积源，包括：SiCl₄、SiHCl₃、SiH₂Cl₂或SiH₄；含卤族元素腐蚀源，包括：HCL腐蚀气体；所述淀积的温度为450～1250℃；外延生长的压力为20～760Torr、外延生长膜厚为0.1～10μm。