本發(fā)明涉及半導體器件制造領(lǐng)域，尤其涉及一種減少外延襯底缺陷的形成方法。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的外延襯底形成方法中，在遠端和近端生長的單晶硅錠被切斷從而形成塊狀，接著對塊狀進行外圍打磨，并且形成定位邊或定位v槽，用于起到位置指示的作用；接著，對塊狀進行切片處理，獲得外延襯底；接著，對外延襯底進行倒角處理；接著，進行雙面研磨(doubledisksurfacegrinding,ddsg)；接著，再進行單面研磨(singledisksurfacegrinding,sdsg)；接著，進行雙面拋光處理(doubledisksurfacepolishing)；接著，進行單面拋光處理(singledisksurfacepolishing)；最后在形成的外延襯底上形成所需的外延層。

然而，傳統(tǒng)的外延襯底形成的方法中存在以下問題：在進行機械加工，例如切片、打磨等工藝，機械會不可避免的在外延襯底表面造成刮傷(scratch)，造成的刮傷和缺陷成為起點，會使后續(xù)形成的外延層產(chǎn)生錯位、堆垛缺陷等結(jié)晶缺陷；當機械加工對外延襯底造成的損傷較大時，還會在后續(xù)形成的外延層中產(chǎn)生滑移，導致形成的外延層性能大幅下降。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種減少外延襯底缺陷的形成方法，使形成的外延襯底表面光滑無刮傷和缺陷，提高后續(xù)形成的外延層的性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種減少外延襯底缺陷的形成方法，包 括步驟：

提供原始外延襯底；

對所述初始外延襯底進行沉浸式缺陷去除處理；

對所述原始外延襯底進行拋光處理；

檢測所述原始外延襯底表面形貌，并保存形貌數(shù)據(jù)；

對所述形貌數(shù)據(jù)進行分析，獲得所述原始外延襯底不同區(qū)域的待刻蝕量，并通過所述待刻蝕量確定不同區(qū)域所需的工藝參數(shù)；

根據(jù)不同區(qū)域的所需工藝參數(shù)進行原始外延襯底不同區(qū)域的刻蝕，使所述原始外延襯底表面更加平滑；

對所述原始外延襯底進行單面拋光，獲得最終的外延襯底。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，采用單片旋轉(zhuǎn)噴射濕法對原始外延襯底不同區(qū)域進行刻蝕。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述工藝參數(shù)包括工藝溫度和工藝時間。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述原始外延襯底不同區(qū)域的工藝溫度采用吸盤分區(qū)控制電阻加熱法進行調(diào)節(jié)。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述吸盤包括多個矩陣排列的微型加熱單元。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述微型加熱單元為珀爾帖效應(yīng)裝置或電阻加熱裝置。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述微型加熱單元為聚酰亞胺加熱器、硅橡膠加熱器、云母加熱器、金屬加熱器、陶瓷加熱器、半導體加熱器或碳加熱器的一種或多種。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述微型加熱單元采用線繞式、化成箔式或印壓式形成。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，單個所述微型加熱單 元的功率范圍為0～20w。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述工藝時間通過單片旋轉(zhuǎn)進行控制。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述單片旋轉(zhuǎn)噴射濕法通過噴嘴進行腐蝕溶液的噴涂。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述腐蝕溶液包括氫氟酸、硝酸、磷酸及水，其中，hf:hno3:h3po4:h2o質(zhì)量比為7％：30％：35％：38％。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述沉浸式缺陷去除處理采用的腐蝕溶液包括氫氟酸、硝酸、磷酸及水，其中，hf:hno3:h3po4:h2o質(zhì)量比為7％：30％：35％：38％。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，所述原始外延襯底的形成步驟包括：

提供單晶硅錠；

對所述單晶硅錠進行磨削滾圓處理；

在所述單晶硅錠上形成定位邊或定位v槽；

對所述單晶硅錠進行切片、倒角處理；

分別進行雙面研磨和單面研磨，獲得所述原始外延襯底。

進一步的，在所述的減少外延襯底缺陷的形成方法中，最終形成的外延襯底表面形貌差異小于25nm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：先對原始外延襯底進行沉浸式缺陷去除處理，去除原始外延襯底較多的刮傷和缺陷，接著，進行拋光處理，接著，通過檢測收集原始外延襯底表面形貌數(shù)據(jù)，并對形貌數(shù)據(jù)進行分析，獲得原始外延襯底不同區(qū)域的待刻蝕量，并通過待刻蝕量確定不同區(qū)域所需的工藝參數(shù)，有針對性的刻蝕去除原始外延襯底不同區(qū)域的待刻蝕量，從而去除原始外延襯底表面的缺陷及刮傷，形成表面平滑的外延襯底，進而使后續(xù) 形成的外延層性能得到提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例中減少外延襯底缺陷的形成方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明一實施例中由多個微型加熱單元矩陣排列的吸盤俯視圖；

圖3為本發(fā)明一實施例中對原始外延襯底進行不同區(qū)域的刻蝕時工藝腔室內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的減少外延襯底缺陷的形成方法進行更詳細的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

請參考圖1，在本實施例中，提出了一種減少外延襯底缺陷的形成方法，包括步驟：

s100：提供原始外延襯底；

s200：對所述初始外延襯底進行沉浸式缺陷去除處理；

s300：對所述原始外延襯底進行拋光處理；

s400：檢測所述原始外延襯底表面形貌，并保存形貌數(shù)據(jù)；

s500：對所述形貌數(shù)據(jù)進行分析，獲得所述原始外延襯底不同區(qū)域的待刻蝕量，并通過所述待刻蝕量確定不同區(qū)域所需的工藝參數(shù)；

s600：根據(jù)不同區(qū)域的所需工藝參數(shù)進行原始外延襯底不同區(qū)域的刻蝕，使 所述原始外延襯底表面更加平滑；

s700：對所述原始外延襯底進行單面拋光，獲得最終的外延襯底。

具體的，在本實施例中，所述原始外延襯底的形成步驟包括：

提供單晶硅錠；

對所述單晶硅錠進行磨削滾圓處理；

在所述單晶硅錠上形成定位邊或定位v槽；

對所述單晶硅錠進行切片、倒角處理；

分別進行雙面研磨和單面研磨，獲得所述原始外延襯底。

在形成原始外延襯底時，進行的磨削滾圓、切片、倒角以及雙面研磨和單面研磨均會在原始外延襯底表面形成不同程度的刮傷或者造成缺陷，后續(xù)繼續(xù)拋光也無法去除全部的缺陷。

在本實施例中，形成了原始外延襯底之后，先采用沉浸式缺陷去除處理，將原始外延襯底浸泡在腐蝕溶液中，以去除部分較大的刮傷或者缺陷。其中，所述腐蝕溶液為氫氟酸、硝酸、磷酸及水的混合物，其中，hf:hno3:h3po4:h2o質(zhì)量比為7％：30％：35％：38％，具體的浸泡時間可以根據(jù)不同的要求進行選擇。

在進行沉浸式缺陷去除處理之后，對所述原始外延襯底進行拋光處理，其中，拋光處理包括雙面拋光及邊緣拋光處理。

在拋光處理之后，首先，檢測所述原始外延襯底表面形貌，并保存形貌數(shù)據(jù)；其中，形貌數(shù)據(jù)包括原始外延襯底的均勻度以及每個區(qū)域中厚度值、凹凸狀況等等，在收集到形貌數(shù)據(jù)之后，對所述形貌數(shù)據(jù)進行分析，獲得所述原始外延襯底不同區(qū)域的待刻蝕量，并通過所述待刻蝕量確定不同區(qū)域所需的工藝參數(shù)。根據(jù)形貌數(shù)據(jù)可以判定出每個區(qū)域需要刻蝕的待刻蝕量，從而可以對部分區(qū)域進行刻蝕，使形成的外延襯底整體平滑。

在本實施例中，采用單片旋轉(zhuǎn)噴射濕法對原始外延襯底不同區(qū)域進行刻蝕。所述工藝參數(shù)包括工藝溫度和工藝時間，其中，工藝溫度和工藝時間能夠很好 的控制不同的刻蝕量。

為了能夠控制不同區(qū)域的工藝溫度，在本實施例中，采用吸盤分區(qū)控制電阻加熱法進行調(diào)節(jié)。具體的，請參考圖2，所述吸盤10包括多個矩陣排列的微型加熱單元11，其個數(shù)、排列方式均可以根據(jù)不同需要進行選擇，在此不做限定；通過對每一個微型加熱單元11的溫度單獨控制，從而實現(xiàn)對整個原始外延襯底不同區(qū)域的工藝溫度的控制。

在本實施例中，所述微型加熱單元11可以為珀爾帖效應(yīng)裝置或電阻加熱裝置。所述微型加熱單元11可以為聚酰亞胺加熱器、硅橡膠加熱器、云母加熱器、金屬加熱器、陶瓷加熱器、半導體加熱器或碳加熱器等所有適合材料的一種或多種；所述微型加熱單元11可以采用線繞式、化成箔式或印壓式形成；單個所述微型加熱單元11的功率可調(diào)范圍為0～20w，最佳的，所述吸盤10能夠覆蓋原始外延襯底。

此外，如圖3所示，所述單片旋轉(zhuǎn)噴射濕法通過噴嘴20進行腐蝕溶液的噴涂，噴嘴20能夠上下左右移動，根據(jù)具體要求，噴嘴20選擇在原始外延襯底30表面某一區(qū)域噴涂的時間長短來決定工藝時間的長短，其中，腐蝕溶液包括氫氟酸、硝酸、磷酸及水，其中，hf:hno3:h3po4:h2o質(zhì)量比為7％：30％：35％：38％。

其中，原始外延襯底30在工藝時，放置在所述吸盤10上，所述吸盤10用于對其進行加熱，吸盤10底部連接一轉(zhuǎn)軸40，用于帶動吸盤10和原始外延襯底30轉(zhuǎn)動。

在對原始外延襯底進行區(qū)域刻蝕之后，原始外延襯底表面的刮傷以及缺陷等均被去除，確保最終形成的外延襯底表面形貌差異小于25nm；接著，再對其進行表面的單面拋光處理，獲得最終表面平滑的外延襯底，適合后續(xù)外延層的生長，并且能夠保證后續(xù)外延層生長的性能。

綜上，在本發(fā)明實施例提供的減少外延襯底缺陷的形成方法中，先對原始外延襯底進行沉浸式缺陷去除處理，去除原始外延襯底較多的刮傷和缺陷，接 著，進行拋光處理，接著，通過檢測收集原始外延襯底表面形貌數(shù)據(jù)，并對形貌數(shù)據(jù)進行分析，獲得原始外延襯底不同區(qū)域的待刻蝕量，并通過待刻蝕量確定不同區(qū)域所需的工藝參數(shù)，有針對性的刻蝕去除原始外延襯底不同區(qū)域的待刻蝕量，從而去除原始外延襯底表面的缺陷及刮傷，形成表面平滑的外延襯底，進而使后續(xù)形成的外延層性能得到提高。

上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不對本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。