外延工艺方法技术

本发明专利技术提供了一种外延工艺方法，将衬底置于外延设备的反应腔内，将反应气体通入所述反应腔内进行外延生长，所述反应气体中以高阶硅烷气体为硅源，并且所述外延生长的气体压强为0.1毫托～1托。通过采用高阶硅烷气体作为硅源并在超低压强下进行外延生长，提高了硅源的利用率，同时也提高了外延单晶硅及硅化合物的品质，不仅降低了生产成本，也极大的提高了器件稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体外延领域，尤其涉及一种外延工艺方法。

技术介绍

1、现有外延工艺主要是外延单晶硅(si)，或者硅化合物，例如锗化硅(sige)、磷化硅(sip)、碳化硅(sic)等。然而以上所有外延工艺中的硅源通常采用硅烷(sih4)或者氯化硅(sicl4)。

2、由于硅的化学气相沉积是在高温衬底上输送硅的化合物，例如硅烷或者氯化硅，利用氢气(h2)在衬底上通过还原反应析出硅的方法，所以现有硅源气体的利用率极其低，其利用率还不到1％，几乎99％的硅源气体都被浪费了。

3、例如，外延反应方程式包括氢还原反应：

4、

5、

6、即氯化硅和氢气在超过1000摄氏度(℃)的高温条件下生成外延硅和氯化氢气体，但同时，氯化硅和固体硅会反应生成二氯化硅(sicl2)，因此外延的效率很低。

7、外延反应方程式还包括硅烷热分解：

8、

9、即硅烷在超过600摄氏度的温度条件下分解生成外延硅和氢气，但反应过程慢并且硅源利用率低。

10、并且，为了提升外延生长速率，现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种外延工艺方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的外延工艺方法，其特征在于，所述外延生长的步骤中的外延温度为600～700摄氏度。

3.根据权利要求1所述的外延工艺方法，其特征在于，所述外延工艺采用锗硅外延工艺，所述高阶硅烷气体包括乙硅烷、丙硅烷、以及丁硅烷中的一种或者多种形成的混合气体。

4.根据权利要求3所述的外延工艺方法，其特征在于，所述高阶硅烷气体为乙硅烷气体，所述乙硅烷气体的气体流量为3000～10000标准毫升/分钟。

5.根据权利要求3所述的外延工艺方法，其特征在于，所述高阶硅烷气体为丙硅烷气体，所述丙硅烷气体...

【技术特征摘要】

1.一种外延工艺方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的外延工艺方法，其特征在于，所述外延生长的步骤中的外延温度为600～700摄氏度。

3.根据权利要求1所述的外延工艺方法，其特征在于，所述外延工艺采用锗硅外延工艺，所述高阶硅烷气体包括乙硅烷、丙硅烷、以及丁硅烷中的一种或者多种形成的混合气体。

4.根据权利要求3所述的外延工艺方法，其特征在于，所述高阶硅烷气体为乙硅烷气体，所述乙硅烷气体的气体流量为3000～10000标准毫升/分钟。

5.根据权利要求3所述的外延工艺方法，其特征在于，所述高阶硅烷气体为丙硅烷气体，所述丙硅烷气体的气体流量为1000～6000标准毫升/分钟。

6.根据权利要求3所述的外延工艺方法，其特征在于，所述高阶硅烷气体为丁硅烷气体，所述丁硅烷气体的气体流量为700～3000标准毫升/分钟。

7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，孟昭生，董信国，王甄，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：