发明名称 避免在氧化区表面所生成之矽锗层有不连续情形之方法,以及使用此方法制造异质接合双载子电晶体和双载子互补式金氧半电晶体的方法
摘要 本发明提供一种避免在氧化区表面所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其包括以下步骤。首先,提供一基板,其基板表面上具有一氧化区。接着,在压力760torr以下和温度500℃-900℃之下,进行氢气烘烤。接着,在氧化区上形成一矽锗层。本发明之方法可用来制造异质接合双载子电晶体,可在不改变SiGe基极配方和不增加热预算的情况下,有效避免氧化矽区表面所生成SiGe层有不连续情形,且可有效改善SiGe层基极电流的均匀度。
申请公布号 TWI251878 申请公布日期 2006.03.21
申请号 TW093102909 申请日期 2004.02.09
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 李崑池;姚亮吉;杨富智;陈世昌;梁孟松
分类号 H01L21/31 主分类号 H01L21/31
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种避免在氧化区表面所生成之矽锗层有不连 续情形之方法,其包括以下步骤: 提供一基板,其基板表面上具有一氧化区; 在压力760torr以下和温度500℃-900℃之下,进行氢气 烘烤;以及 在该氧化区上形成一矽锗层。 2.如申请专利范围第1项所述之避免在氧化区表面 所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中该基板 表面上更具有一掺杂磊晶层,且该矽锗层系形成于 氧化区和掺杂磊晶层上。 3.如申请专利范围第2项所述之避免在氧化区表面 所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中该基板 表面上更具有一复晶矽层,且该矽锗层系形成于氧 化区、掺杂磊晶层、和复晶矽层上。 4.如申请专利范围第3项所述之避免在氧化区表面 所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中在进行 氢气烘烤之前,更包括以下步骤: 在该掺杂磊晶层上依序形成一垫氧化层和一复晶 矽层;以及 依序选择性蚀刻该复晶矽层和该垫氧化层,而形成 一开口,以曝露出该掺杂磊晶层。 5.如申请专利范围第4项所述之避免在氧化区表面 所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中蚀刻复 晶矽层系以乾蚀刻进行。 6.如申请专利范围第4项所述之避免在氧化区表面 所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中蚀刻垫 氧化层系以湿蚀刻进行。 7.如申请专利范围第1项所述之避免在氧化区表面 所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中该氢气 烘烤系在压力10torr至380torr之下进行。 8.如申请专利范围第7项所述之避免在氧化区表面 所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中该氢气 烘烤系在压力80torr至100torr之下进行。 9.如申请专利范围第1项所述之避免在氧化区表面 所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中在形成 该矽锗层之前,更包括形成一晶种层的步骤。 10.如申请专利范围第9项所述之避免在氧化区表面 所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中该晶种 层为矽晶种层。 11.如申请专利范围第1项所述之避免在氧化区表面 所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中在形成 该矽锗层之后,更包括形成一覆盖层的步骤。 12.如申请专利范围第11项所述之避免在氧化区表 面所生成之矽锗层有不连续情形之方法,其中该覆 盖层为矽覆盖层。 13.一种异质接合双载子电晶体的制造方法,其包括 以下步骤: 提供一基板,该基板表面上具有一氧化区和一掺杂 磊晶层; 在压力760torr以下和温度500℃-900℃之下,进行氢气 烘烤; 在该氧化区和掺杂磊晶层上形成一矽锗层作为基 极;以及 在该矽锗层上形成一射极。 14.如申请专利范围第13项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中该基板表面上更具有一复 晶矽层且该矽锗层系形成于该氧化区、掺杂磊晶 层、和复晶矽层上。 15.如申请专利范围第14项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中在进行氢气烘烤之前,更 包括以下步骤: 在该掺杂磊晶层上依序形成一垫氧化层和一复晶 矽层;以及 依序选择性蚀刻该复晶矽层和该垫氧化层,而形成 一开口,以曝露出该掺杂之磊晶层。 16.如申请专利范围第15项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中蚀刻复晶矽层系以乾蚀刻 进行。 17.如申请专利范围第15项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中蚀刻垫氧化层系以湿蚀刻 进行。 18.如申请专利范围第13项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中该氢气烘烤系在压力10torr 至380torr之下进行。 19.如申请专利范围第18项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中该氢气烘烤系在压力80torr 至100torr之下进行。 20.如申请专利范围第13项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中在形成该矽锗层之前,更 包括形成一晶种层的步骤。 21.如申请专利范围第20项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中该晶种层为矽晶种层。 22.如申请专利范围第13项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中在形成该矽锗层之后,更 包括形成一覆盖层的步骤。 23.如申请专利范围第22项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中该覆盖层为矽覆盖层。 24.一种异质接合双载子电晶体的制造方法,其包括 以下步骤: 提供一基板,该基板表面上具有一氧化区和一掺杂 磊晶层; 在该掺杂磊晶层上依序形成一垫氧化层和一复晶 矽层; 依序选择性蚀刻该复晶矽层和该垫氧化层,而形成 一开口,以曝露出该掺杂之磊晶层; 在压力760torr以下和温度500℃-900℃之下,进行氢气 烘烤; 在该氧化区、掺杂磊晶层、和复晶矽层上形成一 矽晶种层; 在该矽晶种层上形成一矽锗层作为基极; 在该矽锗层上形成一矽覆盖层;以及 在该矽覆盖层上形成一射极。 25.如申请专利范围第24项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中蚀刻复晶矽层系以乾蚀刻 进行。 26.如申请专利范围第24项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中蚀刻垫氧化层系以湿蚀刻 进行。 27.如申请专利范围第24项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中该氢气烘烤系在压力10torr 至380torr之下进行。 28.如申请专利范围第27项所述之异质接合双载子 电晶体的制造方法,其中该氢气烘烤系在压力80torr 至100torr之下进行。 29.一种双载子互补式金氧半电晶体(BiCMOS)的制造 方法,其包括以下步骤: 提供一基板,该基板表面上具有一氧化区和一掺杂 磊晶层; 在该掺杂磊晶层上依序形成一垫氧化层和一复晶 矽层; 依序选择性蚀刻该复晶矽层和该垫氧化层,而形成 一开口,以曝露出该掺杂之磊晶层; 在压力760torr以下和温度500℃-900℃之下,进行氢气 烘烤; 在该氧化区、掺杂磊晶层、和复晶矽层上形成一 矽晶种层; 在该矽晶种层上形成一矽锗层作为基极; 在该矽锗层上形成一矽覆盖层; 在该矽覆盖层上形成一射极,而完成一双载子电晶 体(bipolar transistor);以及 形成一互补式金氧半电晶体(CMOS)。 30.如申请专利范围第29项所述之双载子互补式金 氧半电晶体(BiCMOS)的制造方法,其中蚀刻复晶矽层 系以乾蚀刻进行。 31.如申请专利范围第29项所述之双载子互补式金 氧半电晶体(BiCMOS)的制造方法,其中蚀刻垫氧化层 系以湿蚀刻进行。 32.如申请专利范围第29项所述之双载子互补式金 氧半电晶体(BiCMOS)的制造方法,其中该氢气烘烤系 在压力10torr至380torr之下进行。 33.如申请专利范围第32项所述之双载子互补式金 氧半电晶体(BiCMOS)的制造方法,其中该氢气烘烤系 在压力80torr至100torr之下进行。 图式简单说明: 第1a至1c图显示传统上异质接合双载子电晶体(HBT) 的制程剖面示意图。 第2a至2c图显示依据本发明较佳具体实施例之异质 接合双载子电晶体(HBT)的制程剖面示意图。 第3图显示依据本发明较佳具体实施例之异质接合 双载子电晶体(HBT)的制造流程图。 第4a至第4c图为In-line SEM照片,以分析在不同压力下 进行氢气烘烤,对于STI区上之SiGe层之不连续性的 影响。其中,第4a图为760torr,第4b图为100torr,第4c图 为10torr。 第5a和第5b图为off-line SEM照片,以分析在不同压力 下进行氢气烘烤,对于STI区上之SiGe层之不连续性 的影响。其中,第5a图为760torr,第5b图为10torr。
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