【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种衬底脱氧方法及半导体器件的分子束外延生长方法。
技术介绍
1、在采用分子束外延工艺制备半导体器件(例如inp基半导体器件)时，首先需要对衬底进行高温脱氧处理，以去除衬底表面的氧化层，然后在衬底上生长外延层。
2、其中，在对衬底进行高温脱氧处理时，需要控制脱氧时间和脱氧温度；若脱氧时间过短，会导致氧化层未被完全去除，进而导致在外延生长后形成i类缺陷(即凸起缺陷)；若脱氧时间过长或脱氧温度过高，会导致衬底表面的磷脱附，从而导致在外延生长后形成ii类缺陷(即凹陷缺陷)。因此，在脱氧的过程中会采用反射高能电子衍射仪(rheed，reflection high-energy electron diffraction)实时监控衬底表面，随着衬底表面脱氧程度的不同，会在rheed系统中形成不同的衍射条纹图样。但是，以常规方式通过人眼观察衍射条纹图样的差异难以准确判断衬底是否刚好脱氧完成。
3、因此，如何准确判断衬底的脱氧程度是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种衬底脱氧方法及半导体器件的分子束外延生长方法，使得能够准确判断衬底是否刚好脱氧完成。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种衬底脱氧方法，包括：
3、提供k个衬底，所述衬底表面形成有氧化层；
4、对所述衬底进行脱氧，以去除所述衬底表面的氧化层；并且，在脱氧过程中实时检测所述衬底的衍射条纹亮度，使得k个
5、采用分子束外延生长方法形成外延层于脱氧后的所述衬底上，以形成k个外延片；
6、对所述外延片进行表面形貌表征测试，以获得k个所述外延片表面的缺陷密度；
7、根据k个所述外延片的缺陷密度和k个所述衬底的衍射条纹亮度建立关系矩阵，以根据所述关系矩阵获得最低缺陷密度对应的衍射条纹亮度，并将所述最低缺陷密度对应的衍射条纹亮度作为待脱氧的衬底的脱氧完成点。
8、可选地，所述衬底的材质为inp、inas或insb。
9、可选地，k个所述衬底表面的所述氧化层的厚度相同或不同。
10、可选地，所述外延片表面的缺陷包含凸起和凹陷。
11、可选地，在对所述衬底进行脱氧之前，所述衬底脱氧方法还包括：
12、提供一衬底样品；
13、对所述衬底样品进行脱氧，且在脱氧过程中实时检测所述衬底样品的衍射条纹亮度变化；
14、将所述衬底样品的衍射条纹亮度的最低值作为基准亮度，以对k个所述衬底的衍射条纹亮度进行校准。
15、可选地，对所述衬底进行脱氧以及对所述衬底样品进行脱氧时采用相同的预设as压和相同的预设脱氧温度。
16、可选地，所述衬底的衍射条纹亮度指所述衬底表面特定区域的衍射条纹亮度，所述衬底样品的衍射条纹亮度指所述衬底样品表面特定区域的衍射条纹亮度，所述特定区域的衍射条纹的位置不变。
17、可选地，检测所述衬底和所述衬底样品的衍射条纹亮度的步骤包括：
18、采用反射高能电子衍射仪形成所述衬底和所述衬底样品表面的衍射条纹图样；
19、采用图像分析仪分析所述衍射条纹图样以得到衍射条纹亮度。
20、本专利技术还提供一种半导体器件的分子束外延生长方法，包括：
21、采用所述的衬底脱氧方法获得待脱氧的衬底的脱氧完成点；
22、对所述待脱氧的衬底进行脱氧，且在脱氧过程中实时检测所述待脱氧的衬底的衍射条纹亮度，以在所述待脱氧的衬底的衍射条纹亮度达到所述脱氧完成点时停止脱氧；
23、采用分子束外延生长方法形成外延层于脱氧后的所述待脱氧的衬底上。
24、可选地，对多个所述待脱氧的衬底进行脱氧，多个所述待脱氧的衬底表面的氧化层的厚度相同或不同。
25、与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
26、1、本专利技术的衬底脱氧方法，由于包括：提供k个衬底，所述衬底表面形成有氧化层；对所述衬底进行脱氧，以去除所述衬底表面的氧化层；并且，在脱氧过程中实时检测所述衬底的衍射条纹亮度，使得k个所述衬底以不同的衍射条纹亮度结束脱氧；其中，k为大于或等于5的整数；采用分子束外延生长方法形成外延层于脱氧后的所述衬底上，以形成k个外延片；对所述外延片进行表面形貌表征测试，以获得k个所述外延片表面的缺陷密度；根据k个所述外延片的缺陷密度和k个所述衬底的衍射条纹亮度建立关系矩阵，以根据所述关系矩阵获得最低缺陷密度对应的衍射条纹亮度，并将所述最低缺陷密度对应的衍射条纹亮度作为待脱氧的衬底的脱氧完成点，使得能够准确判断衬底是否刚好脱氧完成。
27、2、本专利技术的半导体器件的分子束外延生长方法，由于采用所述的衬底脱氧方法获得待脱氧的衬底的脱氧完成点；对所述待脱氧的衬底进行脱氧，且在脱氧过程中实时检测所述待脱氧的衬底的衍射条纹亮度，以在所述待脱氧的衬底的衍射条纹亮度达到所述脱氧完成点时停止脱氧；采用分子束外延生长方法形成外延层于脱氧后的所述待脱氧的衬底上，使得能够准确判断衬底是否刚好脱氧完成，提高了外延片的生产质量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种衬底脱氧方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的衬底脱氧方法，其特征在于，所述衬底的材质为InP、InAs或InSb。
3.如权利要求1所述的衬底脱氧方法，其特征在于，k个所述衬底表面的所述氧化层的厚度相同或不同。
4.如权利要求1所述的衬底脱氧方法，其特征在于，所述外延片表面的缺陷包含凸起和凹陷。
5.如权利要求1所述的衬底脱氧方法，其特征在于，在对所述衬底进行脱氧之前，所述衬底脱氧方法还包括：
6.如权利要求5所述的衬底脱氧方法，其特征在于，对所述衬底进行脱氧以及对所述衬底样品进行脱氧时采用相同的预设As压和相同的预设脱氧温度。
7.如权利要求5所述的衬底脱氧方法，其特征在于，所述衬底的衍射条纹亮度指所述衬底表面特定区域的衍射条纹亮度，所述衬底样品的衍射条纹亮度指所述衬底样品表面特定区域的衍射条纹亮度，所述特定区域的衍射条纹的位置不变。
8.如权利要求5所述的衬底脱氧方法，其特征在于，检测所述衬底和所述衬底样品的衍射条纹亮度的步骤包括：
9.一种半导体器件的分子束外
10.如权利要求9所述的半导体器件的分子束外延生长方法，其特征在于，对多个所述待脱氧的衬底进行脱氧，多个所述待脱氧的衬底表面的氧化层的厚度相同或不同。
...【技术特征摘要】
1.一种衬底脱氧方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的衬底脱氧方法，其特征在于，所述衬底的材质为inp、inas或insb。
3.如权利要求1所述的衬底脱氧方法，其特征在于，k个所述衬底表面的所述氧化层的厚度相同或不同。
4.如权利要求1所述的衬底脱氧方法，其特征在于，所述外延片表面的缺陷包含凸起和凹陷。
5.如权利要求1所述的衬底脱氧方法，其特征在于，在对所述衬底进行脱氧之前，所述衬底脱氧方法还包括：
6.如权利要求5所述的衬底脱氧方法，其特征在于，对所述衬底进行脱氧以及对所述衬底样品进行脱氧时采用相同的预设as压和...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭熠，尚金铭，王玮竹，
申请(专利权)人：上海新微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。