CN101957324B - 一种检测锗硅外延缺陷的方法 - Google Patents

一种检测锗硅外延缺陷的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101957324B
CN101957324B CN2009100576068A CN200910057606A CN101957324B CN 101957324 B CN101957324 B CN 101957324B CN 2009100576068 A CN2009100576068 A CN 2009100576068A CN 200910057606 A CN200910057606 A CN 200910057606A CN 101957324 B CN101957324 B CN 101957324B
Authority
CN
China
Prior art keywords
defective
silicon
germanium
defect area
silicon epitaxial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2009100576068A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101957324A (zh
Inventor
季伟
谢烜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Original Assignee
Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co Ltd filed Critical Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co Ltd
Priority to CN2009100576068A priority Critical patent/CN101957324B/zh
Publication of CN101957324A publication Critical patent/CN101957324A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101957324B publication Critical patent/CN101957324B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种检测锗硅外延缺陷的方法，包括如下步骤：(1)在光硅片上生长完锗硅外延后，利用低温外延工艺在锗硅表面再生长一层厚的单晶硅外延，将缺陷放大；(2)将硅片浸入怀特刻蚀腐蚀液，利用怀特刻蚀腐蚀液对缺陷区域和非缺陷区域的腐蚀速率不同将缺陷区域区分出来；(3)将硅片处理干净后直接用光学显微镜找出缺陷。采用该方法可以在锗硅外延开发和生产过程中及时发现工艺产生的缺陷，并进行具体有效的观察。

Description

一种检测锗硅外延缺陷的方法
技术领域
本发明属于半导体器件制造的检测方法，尤其涉及一种检测锗硅外延缺陷的方法。
背景技术
在SiGe-HBT(锗硅异质结双极晶体管)所用SiGe Epi(锗硅外延)生长过程中由于各种原因会导致薄膜中有缺陷产生，由于这层SiGe膜厚度比较薄(一般低于700埃)，导致这种缺陷尺寸很小，很难被现有的各种测量方法发现。
目前通用的检测锗硅外延缺陷的方法仍然是利用光学反射原理对硅片表面粗糙程度不一样的点进行测量，可是这种方法无法区分实际缺陷与表面粗糙的差异，并且由于实际缺陷尺寸已经与表面粗糙程度相仿，导致大多数测出来的都是表面粗糙，不能有效地对缺陷进行观察。另外一种方法是利用TEM(透射电子显微镜)对所生长的SiGe(锗硅)薄膜进行分析，可是由于TEM所分析的样品尺寸很小，相对抓住缺陷的几率也很小。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种检测锗硅外延缺陷的方法，采用该方法可以在锗硅外延开发和生产过程中及时发现工艺产生的缺陷，并进行具体有效的观察。
为解决上述技术问题，本发明提供一种检测锗硅外延缺陷的方法，包括如下步骤：
(1)在光硅片上生长完锗硅外延后，利用低温外延工艺在锗硅表面再生长一层厚的单晶硅外延，将缺陷放大；
(2)将硅片浸入怀特刻蚀腐蚀液，利用怀特刻蚀腐蚀液对缺陷区域和非缺陷区域的腐蚀速率不同将缺陷区域区分出来；
(3)将硅片处理干净后直接用光学显微镜找出缺陷。
步骤(1)中所述单晶硅外延的生长采用低温外延工艺，其温度范围为450℃-850℃。
步骤(1)中所述单晶硅外延的厚度范围为2000埃-20000埃。
步骤(2)中所述怀特刻蚀腐蚀液对缺陷区域和非缺陷区域腐蚀速率的不同表现为：缺陷区域的腐蚀速率比非缺陷区域的腐蚀速率快。
步骤(2)中所述怀特刻蚀腐蚀液由氢氟酸HF(300ml)+硝酸HNO3(150ml)+铬酸锰MCrO3(75g)+硝酸铜Cu(NO3)2(10g)+去离子水H2O(300ml)+醋酸HAc(300ml)组成，也可以使用其它刻硅腐蚀液。
步骤(2)中通过控制腐蚀时间来控制腐蚀掉的单晶硅外延的厚度，保留器件生长所需的锗硅膜不受影响。
步骤(3)中所述将硅片处理干净采用冲水后用氮气吹干。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：利用低温外延工艺在SiGe表面生长一层厚的单晶Si后，再利用怀特刻蚀(Wright etch)腐蚀液对缺陷区域和非缺陷区域的腐蚀速率不同，可将缺陷显现，利用光学显微镜可非常容易的发现缺陷的所在。同时可通过控制腐蚀时间控制腐蚀单晶Si的厚度，使器件所需SiGe Epi不受影响。这样既可及时发现缺陷，又可利用TEM观察具体的缺陷。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种检测锗硅外延缺陷的方法，包括如下步骤：
(1)在光硅片上生长完锗硅外延后，利用低温外延工艺(温度范围为450℃-850℃)在SiGe表面再生长一层厚的单晶硅外延，将缺陷放大；该单晶硅外延的厚度范围为2000埃-20000埃；利用低温外延工艺而不采用高温外延工艺，是因为SiGe薄膜中Ge不是很稳定，若利用高温外延方法生长，会由于Ge的扩散引入新的缺陷。
(2)然后再将硅片浸入怀特刻蚀(Wright etch)腐蚀液，利用腐蚀液对缺陷区域和非缺陷区域的腐蚀速率不同(缺陷区域的腐蚀速率比非缺陷区域的腐蚀速率快)将缺陷区域区分出来。采用的怀特刻蚀腐蚀液为：氢氟酸HF(300ml)+硝酸HNO3(150ml)+铬酸锰MCrO3(75g)+硝酸铜Cu(NO3)2(10g)+去离子水H2O(300ml)+醋酸HAc(300ml)，也可以使用其它刻硅腐蚀液。
(3)将硅片处理干净(冲水后用氮气吹干)后可直接用光学显微镜找出缺陷。
有必要的话可通过控制腐蚀时间来控制腐蚀掉的单晶硅外延的厚度，保留器件生长所需的SiGe膜不受影响。这样既可以找出缺陷位置，又可以用TEM观察具体的缺陷。

Claims (6)

1.一种检测锗硅外延缺陷的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在光硅片上生长完锗硅外延后，利用低温外延工艺在锗硅外延表面再生长一层厚的单晶硅外延，将缺陷放大；所述单晶硅外延的厚度范围为2000埃-20000埃；
(2)将步骤(1)完成后的硅片浸入怀特刻蚀腐蚀液，利用怀特刻蚀腐蚀液对缺陷区域和非缺陷区域的腐蚀速率不同将缺陷区域区分出来；
(3)将步骤(2)完成后的硅片处理干净后直接用光学显微镜找出缺陷。
2.如权利要求1所述的检测锗硅外延缺陷的方法，其特征在于，步骤(1)中所述单晶硅外延的生长采用低温外延工艺，其温度范围为450℃-850℃。
3.如权利要求1所述的检测锗硅外延缺陷的方法，其特征在于，步骤(2)中所述怀特刻蚀腐蚀液对缺陷区域和非缺陷区域腐蚀速率的不同表现为：缺陷区域的腐蚀速率比非缺陷区域的腐蚀速率快。
4.如权利要求1所述的检测锗硅外延缺陷的方法，其特征在于，步骤(2)中所述怀特刻蚀腐蚀液由300ml氢氟酸、150ml硝酸、75g铬酸锰、10g硝酸铜、300ml去离子水和300ml醋酸组成。
5.如权利要求1所述的检测锗硅外延缺陷的方法，其特征在于，步骤(2)中通过控制腐蚀时间来控制腐蚀掉的单晶硅外延的厚度，保留器件生长所需的锗硅外延不受影响。
6.如权利要求1所述的检测锗硅外延缺陷的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述将步骤(2)完成后的硅片处理干净采用冲水后用氮气吹干。
CN2009100576068A 2009-07-16 2009-07-16 一种检测锗硅外延缺陷的方法 Active CN101957324B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100576068A CN101957324B (zh) 2009-07-16 2009-07-16 一种检测锗硅外延缺陷的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100576068A CN101957324B (zh) 2009-07-16 2009-07-16 一种检测锗硅外延缺陷的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101957324A CN101957324A (zh) 2011-01-26
CN101957324B true CN101957324B (zh) 2012-11-07

Family

ID=43484778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009100576068A Active CN101957324B (zh) 2009-07-16 2009-07-16 一种检测锗硅外延缺陷的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101957324B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103063729A (zh) * 2011-10-21 2013-04-24 上海华虹Nec电子有限公司 检测外延硅缺陷的方法
CN103915359B (zh) * 2013-01-06 2016-12-28 上海华虹宏力半导体制造有限公司 硅基芯片位错缺陷的快速统计监控方法
CN104616973A (zh) * 2014-12-26 2015-05-13 上海华虹宏力半导体制造有限公司 硅片凹痕缺陷增强方法以及半导体制造方法
CN104599993B (zh) * 2014-12-31 2018-08-24 杭州士兰集成电路有限公司 一种检测硅衬底质量的方法
CN104900758B (zh) * 2015-05-25 2017-03-15 连云港市产品质量监督检验中心 一种准单晶硅片微缺陷的检测方法
CN105047579B (zh) * 2015-07-29 2018-05-11 上海华力集成电路制造有限公司 检测嵌入式锗硅外延缺失缺陷的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平11-283987A 1999.10.15
屠海令.硅及硅基半导体材料中杂质缺陷和表面的研究.《中国工程科学》.2000,第2 卷(第1 期),7-17. *
张维连等.大直径FZSi中的微缺陷研究.《人工晶体学报》.2002,第31卷(第6期),595-598. *
蔡田海.硅外延层解理面缺陷腐蚀坑的观察及初步分析.《物理学报》.1980,第29卷(第2期),265-269. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101957324A (zh) 2011-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101957324B (zh) 一种检测锗硅外延缺陷的方法
CN100589236C (zh) 化合物半导体衬底及其检测方法和表面处理方法和制造化合物半导体晶体的方法
KR100376658B1 (ko) 반도체기판 및 그 형성방법
CN105405746B (zh) 一种锑化镓单晶抛光片的清洗方法
CN103985664B (zh) 硅基氮化镓外延层剥离转移的方法
CN104900758A (zh) 一种准单晶硅片微缺陷的检测方法
US10049916B2 (en) Method of manufacturing a germanium-on-insulator substrate
CN103710705A (zh) 一种多晶硅片酸性制绒液的添加剂及其应用
CN113793801B (zh) 一种磷化铟衬底晶片的清洗方法
CN102383192B (zh) 锗衬底的生长方法以及锗衬底
CN107287597A (zh) 单晶硅表面处理用的制绒剂及其制作方法和使用方法
TWI510682B (zh) 晶棒表面奈米化製程、晶圓製造方法及其晶圓
CN1816901A (zh) 加工硅晶片的方法
CN112018025A (zh) Ⅲ-ⅴ族化合物半导体异质键合结构的制备方法
CN113690128A (zh) 一种磷化铟晶片的清洗方法
CN104599993A (zh) 一种检测硅衬底质量的方法
CN103938178A (zh) 直接在Si衬底上自催化生长InAsSb纳米线的方法
CN109904058B (zh) 一种降低硅抛光片正面边缘损伤的方法
CN104499054B (zh) 硅基高晶体质量InAsSb平面纳米线的生长方法
CN109270082B (zh) 一种利用腐蚀方法及微观检测确定单晶硅晶线的方法
CN111829941A (zh) 一种用于检测氧化镓单晶加工表面损伤层的腐蚀液及检测方法
CN102181921B (zh) 采用金属源化学气相沉积技术制备极性可控氧化锌的方法
JP5706722B2 (ja) ＺｎＯ系化合物半導体結晶の表面欠陥の検出方法
CN104919570A (zh) 硅单晶晶片、其制造方法以及检测缺陷的方法
CN106391567A (zh) 一种去除单晶硅片酸腐蚀斑痕的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: SHANGHAI HUAHONG GRACE SEMICONDUCTOR MANUFACTURING

Free format text: FORMER NAME: HUAHONG NEC ELECTRONICS CO LTD, SHANGHAI

CP03 Change of name, title or address

Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech Park No. 1399

Patentee after: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corporation

Address before: 201206, Shanghai, Pudong New Area, Sichuan Road, No. 1188 Bridge

Patentee before: Shanghai Huahong NEC Electronics Co., Ltd.