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可保持图形完整性良好的厚外延方法
    【技术领域】

    本发明涉及双极集成电路中的一种外延方法，尤其涉及一种可保持图形完整性良好的厚外延方法。

    背景技术

    外延和埋层隔离是双极集成电路中常用的工艺，埋层隔离后会在硅表面留下有一定图形的台阶，通常台阶高度为500-2000A。在外延生长后仍可以看到有一定图形的台阶，这样，就使得下一道工序掩模对准变得容易。然而，在实际外延生产中经常发生图形完整性较差的质量问题；有时会遇到图形漂移导致后来对准位置发生偏离，造成元件隔离不良，甚至短路，严重影响集成电路优品率和合格率；有时图形畸变或模糊，台阶高度太深或太浅，甚至图形消失，导致光刻无法对准爆光，严重干扰生产正常进行下去。

    图形漂移和畸变是外延工艺的缺陷。日本半导体专家西泽润一指出：“关于外延生长条件对外延图形漂移和畸变的影响还没有较清楚的认识”我们查阅了有关文献，结果表明国外专家在外延温度，外延生长速率等生长条件对图形畸变的影响有着完全相反的观点。

    随着外延厚度的增加，图形畸变和图形漂移越来越严重，因此，国内单位对于较厚的外延层，常常采取多次外延和增加光刻对准记号的方法来解决上述问题。这种方法不但要增加工序和成本，而且还会影响合格率。

    【发明内容】

    本发明所要解决的技术问题是提供一种可保持图形完整性良好的厚外延方法，其可最大程度抑止图形畸变和图形漂移，且一次外延就可以完成。

    为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：过去图形漂移和畸变主要是指二维方向的缺陷，我们发现图形完整性应该是三维方向的概念，首次提出台阶高度参数问题，台阶高度是重要参数，它决定下一步光刻能不能正常曝光的重要判据。为了保证图形完整性，最佳外延生长工艺条件如下：

    1)提高外延生长温度(1050-1250℃)

    2)降低外延生长速率(0.1u/min-2u/min)

    3)加大氢气流量(100L/min-200L/min)

    4)减小炉内压力(最好减压外延)

    5)增加硅片偏角(0°-10°)。

    6)减少硅片表面沾污。(包括减少外延系统沾污等)

    7)增加台阶高度(1000A-2000A)。

    采用了上述技术方案，本发明的可明显地保持图形完整性良好，可防止外延图形漂移和畸变。

    【具体实施方式】

    现以三氯氢硅为硅源进行外延生长，设定工艺条件为：外延生长温度为1230℃；外延生长速率为0.3u/min；氢气流量为150L/80L；炉内压力为常压；硅片偏角为2°；减少硅片表面沾污，包括减少外延系统沾污；台阶高度为1800A。可生长30u厚度的外延层而不发生图形漂移和畸变。