[0036] 優(yōu)選的，所述半導體襯底30進行了倒角工藝，所述倒角工藝是指采用具有特定刃 部輪廓的砂輪打磨半導體襯底30的邊緣，使半導體襯底30的邊緣形成特定的角度和形貌， 進而使半導體襯底30的邊緣的機械應力得到釋放，減少破損和缺陷，并使半導體襯底30邊 緣單位面積的受力減少。如圖3所示，經(jīng)過倒角后，半導體襯底30的邊緣具有一弧度。
[0037] 接著，執(zhí)行步驟S12,在所述半導體襯底30的邊緣區(qū)域形成阻止層31。
[003引具體如圖5和圖6所示，先在半導體襯底30表面上形成一定厚度的阻止層31，然 后通過勻膠、曝光、刻蝕W及去膠工藝，去除半導體襯底30中間區(qū)域的阻止層31，形成暴露 半導體襯底30的第一窗口區(qū)32,僅保留半導體襯底30邊緣區(qū)域的阻止層31。
[0039] 其中，所述阻止層31可W為二氧化娃、氮化娃、多晶娃等與所述半導體襯底30不 同的材料，當然，本實用新型并不限定其材質(zhì)，只要是與半導體襯底30的材質(zhì)不同能夠?qū)?現(xiàn)選擇性外延的目的即可。
[0040] 考慮到外延生長之前，若采用肥L氣體對半導體襯底表面進行處理，如果阻止層 31厚度較薄容易被肥L氣體腐蝕，起不到阻止層作用；同時，阻止層31厚度也不適宜太厚， 太厚的阻止層在外延生長后容易在其邊緣形成凸起，故，本實施例中所述阻止層31厚度優(yōu) 選在1000A~50000A之間。
[0041] 如圖7所示，所述半導體襯底30邊緣區(qū)域的阻止層31呈圓環(huán)狀，其寬度L1優(yōu)選 在0. 5~5mm之間，若其寬度L1太小不利于完全覆蓋住半導體襯底30的邊緣區(qū)域，若其太 大則會損失較多管巧區(qū)域。當然，本實用新型中半導體襯底30邊緣區(qū)域的阻止層31并不 局限于上述數(shù)值，可根據(jù)半導體襯底尺寸W及具體的生產(chǎn)工藝需求等決定。
[0042] 本實施例中，勻膠工藝后、曝光工藝前不進行洗邊工藝。現(xiàn)有技術(shù)中，在半導體制 造過程中，為了減少半導體襯底邊緣區(qū)域的顆粒、娃渣等現(xiàn)象，在勻膠后曝光前，通常去除 半導體襯底邊緣區(qū)域的光刻膠，一般采用的是邸R溶液，使整個邊緣區(qū)域在光刻過程中表 現(xiàn)為打開區(qū)域。但是，本實施例中半導體襯底邊緣區(qū)域需要通過阻止層保護，故而所述半導 體襯底邊緣的區(qū)域不需要進行洗邊處理。
[0043] 本實施例中，采用干法各項異性刻蝕工藝，去除半導體襯底30中間區(qū)域的阻止 層，所述干法各項異性刻蝕有利于使阻止層邊緣形貌睹峭，使后續(xù)外延生長過程中異質(zhì)外 延過程界限更加清晰，減少缺陷。
[0044] 進行外延生長工藝之前，可采用肥L氣體對半導體襯底表面進行處理，所述肥L氣 體有兩個作用；一是可W對外延腔室進行清洗，二是可W去除半導體襯底30表面的雜質(zhì)。
[0045] 接著，執(zhí)行步驟S13,進行外延生長工藝，在所述半導體襯底30的中間區(qū)域形成第 一外延層33a，在具有阻止層31保護的半導體襯底30的邊緣區(qū)域形成第二外延層33b。
[0046] 本申請中，所述第一外延層33a與所述半導體襯底30的材質(zhì)相同，均為單晶娃，而 半導體襯底30的邊緣區(qū)域由阻止層31保護，因而該區(qū)域不能長單晶，外延生長過程中阻止 層31上方形成的第二外延層33b是多晶娃，因而，半導體襯底30邊緣區(qū)域由于倒角質(zhì)量等 存在的缺陷在外延生長過程中不會被放大，也不會存在外延冠等異常。
[0047] 結(jié)合圖8和圖9所示，在進行外延生長過程中，由于半導體襯底30的中間區(qū)域的 娃單晶會沿晶向保留的阻止層31方向延伸，因而最終形成的第一外延層33a的側(cè)面通常是 傾斜的，即，第一外延層33a是上寬下窄的結(jié)構(gòu)，第二外延層33b呈圓環(huán)狀，且第二外延層 33b是上窄下款的結(jié)構(gòu)（第二外延層33b頂部的寬度L2小于其底部的寬度）。
[0048] 優(yōu)選的，所述第一外延層33a的厚度在10~200ym之間，所述外延生長工藝采 用Si化4、Si肥L3、Si肥化2或SiH4氣體，可采用棚燒或磯燒作為滲雜源，外延生長溫度在 950~1200°C之間，外延生長速率在0. 1~5ym/min之間。
[0049] 經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過外延生長工藝后，第一外延層33a和第二外延層33b的高度基本 一致，并且第一外延層33a和第二外延層33b較為平坦。當然，為了獲得更佳的表面平整 性，進行外延生長之后，還可進行化學機械拋光（CM巧處理。本實施例中，所述化學機械拋 光工藝，采用能與多晶娃和單晶娃發(fā)生化學反應的拋光液，多晶娃和單晶娃的選擇比選為 1:1，采用研磨材料為含氨氧化錠（NH40H)的堿性二氧化娃超精細顆粒，所述NH40H的抑值 為9~11，其拋光盤轉(zhuǎn)速為10~200圈/Min,拋光溫度為20~50度，拋光壓力為0. 5~ 10 牛頓/cm-2。
[0化0] 綜上所述，本實用新型通過在半導體襯底的邊緣區(qū)域形成阻止層，在外延生長過 程中半導體襯底邊緣區(qū)域無法長單晶，由于倒角質(zhì)量等存在的缺陷不會被放大，也不會存 在外延冠等異常，解決了勻膠及曝光工藝中容易出現(xiàn)光刻膠堆積、勻膠不良、曝光發(fā)虛等光 刻異常的問題，減少在生產(chǎn)過程中設(shè)備接觸和碰撞導致的半導體襯底邊緣缺口、裂縫、崩邊 甚至碎片的風險。
[0化1] 本實用新型實施例雖然W較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定權(quán)利要求， 任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可W做出可能的變動和修 改，因此本實用新型的保護范圍應當W本實用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準。
【主權(quán)項】
1. 一種半導體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 具有單晶硅表面的半導體襯底； 形成于所述半導體襯底邊緣區(qū)域的阻止層； 通過外延生長工藝同時形成于所述半導體襯底的中心區(qū)域的第一外延層以及形成于 所述阻止層上方的第二外延層。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導體襯底是單晶硅襯底、SOI 襯底、鍺硅襯底或III - V族元素化合物襯底，所述半導體襯底中摻雜有N型雜質(zhì)離子或P型 雜質(zhì)尚子。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述阻止層的材料是二氧化硅、氮化 硅或多晶硅。
4. 如權(quán)利要求1所述的半導體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述阻止層呈圓環(huán)狀。
5. 如權(quán)利要求4所述的半導體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述阻止層的寬度在0. 5~5mm之 間。
【專利摘要】本實用新型提供一種半導體結(jié)構(gòu)，通過在半導體襯底的邊緣區(qū)域形成阻止層，使得在外延生長過程中半導體襯底邊緣區(qū)域無法長單晶，確保半導體襯底邊沿由于倒角質(zhì)量等存在的晶體缺陷不會在外延中被放大形成缺口、裂縫、崩邊甚至碎片，也不會存在外延冠等異常，解決了勻膠及曝光工藝中出現(xiàn)光刻膠堆積、勻膠不良、曝光發(fā)虛等光刻異常的問題。
【IPC分類】H01L21-033
【公開號】CN204516724
【申請?zhí)枴緾N201520219460
【發(fā)明人】楊彥濤, 王平, 邵凱, 趙金波, 王海濤, 宋金偉
【申請人】成都士蘭半導體制造有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月13日