[发明专利]硅复合物外延生长厚度的检测方法及硅复合物的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种硅复合物外延生长厚度的检测方法及硅复合物的制作方法。

背景技术

MOS器件是集成电路中的基本元件之一。近年来，半导体行业中出现了采用硅复合物，例如硅-锗作为源、漏极提高MOS器件性能。已知，在单轴压缩应变从硅-锗源区和漏区直接施加于晶体管的沟道区时，PMOS晶体管的性能可以得到改进。单轴拉伸应变加于沟道区时，NMOS晶体管的性能可以得到改进。

材质为硅复合物的源区和漏区可以通过刻蚀形成，然而，刻蚀会引起缺陷，在源区和漏区中进行离子注入时，为避免浅结或深结中的离子扩散过快，需要对源区与漏区的温度进行控制，因而，刻蚀造成的源区、漏区缺陷也无法经过高温进行修复。为避免上述缺陷，目前一般通过在基片上外延法生长硅复合物。

硅复合物在生长后需要检测厚度是否满足需求，常用的检测装置为KLA设备，该设备需要将基片从生长的腔室内拿出放入该设备中，如果检测生长的厚度合格，则该基片进入下一工序，如果不符合要求，则该基片被记为作废基片。这种检测方法会造成大量的作废基片。

基于此，本发明提出一种新的硅复合物外延生长厚度的检测方法，可以实现在线检测，如果硅复合物外延生长的厚度不满足要求，该基片不会作废，硅复合物可以继续生长。

发明内容

本发明实现的目的是提供一种新的硅复合物外延生长厚度的检测方法，可以实现在线检测。

为实现上述目的，本发明提供一种硅复合物外延生长厚度的检测方法，包括：

将外延生长反应腔降至常温，在该反应腔内进行检测，或在保护气体保护下将生长硅复合物外延层的基片从外延生长反应腔移入另外的常温腔室内进行检测，所述检测包括：使用傅氏转换红外线光谱仪检测所述硅复合物中的成分及各元素的含量，使用椭圆偏光法检测生长的硅复合物的厚度；

其中，如果所述厚度满足需求，则停止生长；如果所述厚度不满足需求，在外延生长反应腔内进行检测时，升温继续使硅复合物生长，在另外的常温腔室内进行检测时，在所述保护气体的保护下重新移入所述反应腔内，继续使硅复合物生长。

可选地，在所述外延生长反应腔内进行检测时，所述傅氏转换红外线光谱仪的发射器与接收器安装在所述反应腔内，在所述另外的常温腔室内进行检测时，所述傅氏转换红外线光谱仪的发射器与接收器安装在所述另外的常温腔室内。

可选地，所述椭圆偏光法为宽带光谱椭圆偏光法。

可选地，所述宽带光谱椭圆偏光法使用的起偏器为洛匈棱镜，所述洛匈棱镜的透射波长最小为200nm。

可选地，所述宽带光谱椭圆偏光法使用的检偏器为洛匈棱镜，所述洛匈棱镜材质为MgF₂。

可选地，所述保护气体为氮气或氢气。

可选地，所述升温继续使硅复合物生长步骤中，温度升到500℃-800℃范围内，压强范围为1Torr-100Torr。

可选地，所述的硅复合物为SiGe、SiC、SiGeB、SiGeC、SiP中的至少一种。

可选地，所述的硅复合物为SiGe，所述继续使硅复合物生长步骤中，通入SiH₄与SiH₂Cl₂中的至少一种，及H₂、GeH₄、HCl。

可选地，还通入B₂H₆、CH₄、CH₃Cl、CH₂Cl₂中的至少一种。

可选地，SiH₄、GeH₄、SiH₂Cl₂、CH₄、CH₃Cl、CH₂Cl₂、B₂H₆及HCl的流量范围为1sccm-1000sccm，H2的流量范围为0.1slm-50slm。

此外，本发明还提供一种硅复合物的制作方法，包括：

按预设参数外延生长硅复合物；

利用上述描述的检测方法对生长的硅复合物检测。