深孔外延填充的方法及深孔外延结构技术

本申请提供一种深孔外延填充的方法及深孔外延结构，其中在外延填充方法中，先采用选择性生长工艺在深孔中形成一定厚度的第二外延层；然后刻蚀部分第二外延层以修正深孔形貌；接着降低工艺腔室中的压力，以使工艺腔室内外产生压差来抽除深孔中残留的刻蚀气体，并重复上述三步至少八次，可以在每次刻蚀修正深孔形貌之后，将刻蚀气体采用低压完全抽出，避免了深孔底部残留刻蚀气体从而消耗下一次沉积步骤中的硅源气体的情况，对深孔形貌起到了很好的保护作用。进一步的，重复沉积‑刻蚀‑低压抽除刻蚀气体的步骤至少八次，可以避免深孔提前封口，从而避免深孔中的第二外延层产生空洞缺陷的情况，提高了外延填充良率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体制造，具体涉及一种深孔外延填充的方法及深孔外延结构。

技术介绍

1、55nm cmos图像传感器(55cis)平台二极管光电区域一般采用ddn(深n型离子)注入的方法来制作。但随着像素(pixel)尺寸从1.12um缩小至0.7um，传统的高深宽比光刻以及高能离子注入已无法满足高端cis器件的要求。为了保证一定的小pitch(尺寸)下获得更大的满阱容量(full well capacity，fwc)，先通过super cap epi(超级盖帽外延)形成深层的二极管光电区(pd)，在此基础上再制作其他离子注入区或膜层。

2、目前，常规超级盖帽外延型的cis器件的n型深孔的外延(epi)填充方案如下图，主要分为四步：①在深孔中先淀积一定厚度的p epi(p型外延层)；②再淀积一定厚度的本征外延层沉积；③再淀积一定厚度的n型外延层；④最后淀积一定厚度的本征外延层填满深孔。epi的填充效果对整个产品的最终性能至关重要。

3、由于深孔的形貌通常为圆型且垂直的圆孔，这造成epi填充存在一定的难度。由于反应气体始终从n型深孔顶部进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种深孔外延填充的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的深孔外延填充的方法，其特征在于，所述硅源气体为二氯二氢硅；所述刻蚀气体为HCl。

3.根据权利要求1所述的深孔外延填充的方法，其特征在于，在所述第三步骤中，所述选择性生长工艺的工艺参数包括：工艺温度为800℃～950℃；工艺腔室内的压力为80Torr～100Torr；参与外延生长的气体至少包括：二氯二氢硅和HCl。

4.根据权利要求3所述的深孔外延填充的方法，其特征在于，在所述第四步骤中，刻蚀工艺的工艺参数包括：工艺温度为800℃～950℃；工艺腔室内的压力为80Torr～100T...

【技术特征摘要】

1.一种深孔外延填充的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的深孔外延填充的方法，其特征在于，所述硅源气体为二氯二氢硅；所述刻蚀气体为hcl。

3.根据权利要求1所述的深孔外延填充的方法，其特征在于，在所述第三步骤中，所述选择性生长工艺的工艺参数包括：工艺温度为800℃～950℃；工艺腔室内的压力为80torr～100torr；参与外延生长的气体至少包括：二氯二氢硅和hcl。

4.根据权利要求3所述的深孔外延填充的方法，其特征在于，在所述第四步骤中，刻蚀工艺的工艺参数包括：工艺温度为800℃～950℃；工艺腔室内的压力为80torr～100torr；参与刻蚀的气体至少包括：hcl。

5.根据权利要求4所述的深孔外延填充的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马寒骏，闫家翔，杨德明，赵正元，张守龙，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：