提高外延片片内电阻率均匀性的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106876246A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201710078668.1(22)申请日2017.02.14(71)申请人河北普兴电子科技股份有限公司地址050200河北省石家庄市石家庄鹿泉高新区昌盛大街21号(72)发明人贾松张绪刚陈秉克赵丽霞袁肇耿薛宏伟侯志义张志勤吴会旺周晓龙(74)专利代理机构石家庄国为知识产权事务所13120代理人王占华(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图1页(54)发明名称提高外延片片内电阻率均匀性的方法(57)摘要本发明公开了一种提高外延片片内电阻率均匀性的方法，涉及硅衬底外延层的制作方法技术领域。所述方法包括如下步骤：利用高纯度的氯化氢气体在高温下对外延炉基座进行腐蚀；向外延炉基座片坑内装入硅衬底片，外延炉升温过程中利用高纯度的氢气吹扫外延炉腔体，直到达到设定的温度；恒温5min以上；外延炉升温至设定温度后进行大流量变流量吹扫，气体流量设定为100--400L/min，时间大于4min；将外延炉降温到外延生长温度，进行硅衬底片的外延生长。所述方法可使外延片片内电阻率更均匀，成品率极大提升，且SRP曲线轮廓一致性有较大的提升。CN106876246ACN106876246A权利要求书1/2页1.一种提高外延片片内电阻率均匀性的方法，其特征在于包括如下步骤：向外延炉基座片坑内装入硅衬底片，外延炉升温过程中利用高纯度的氢气吹扫外延炉腔体，气体流量设定为130L/min-400L/min，直到达到设定的温度，所述设定的温度为外延炉外延生长温度之上5℃-10℃；恒温5min以上，使As杂质充分挥发；外延炉升温至设定温度后进行大流量变流量吹扫，气体流量设定为100--400L/min，时间大于4min；将外延炉降温到外延生长温度，进行硅衬底片的外延生长。2.如权利要求1所述的提高外延片片内电阻率均匀性的方法，其特征在于，在向外延炉基座片坑内装入硅衬底片之前还包括：利用高纯度的氯化氢气体在高温下对外延炉基座进行腐蚀，温度设定为1000℃以上，氯化氢气体流量设定为大于1L/min，刻蚀时间设定为大于4min。3.如权利要求2所述的提高外延片片内电阻率均匀性的方法，其特征在于：所述氯化氢气体以及氢气的纯度≥99.99%。4.如权利要求1所述的提高外延片片内电阻率均匀性的方法，其特征在于：所述硅衬底片为重掺As衬底，电阻率<0.005ohm.cm。5.如权利要求1所述的提高外延片片内电阻率均匀性的方法，其特征在于，所述硅衬底片的外延生长方法包括如下步骤：进行本征外延层的生长；使用变流量氢气对硅衬底片表面进行吹扫，将吸附在本征外延层表面、基座表面的杂质去除并排出外延炉腔室；进行掺杂外延层的生长；掺杂外延层生长达到预定厚度后开始降温，将氢气和氮气流量分别设定为300L/min、150L/min，依次吹扫外延炉反应腔室10min~13min，然后将外延片从基座上取出。6.如权利要求5所述的提高外延片片内电阻率均匀性的方法，其特征在于：进行本征外延层的生长时，采用不掺杂的三氯氢硅在衬底上生长本征外延层，对衬底表面及边缘处进行包封。7.如权利要求5所述的提高外延片片内电阻率均匀性的方法，其特征在于：本征层生长温度设定为1080℃-1100℃，用氢气输送气态三氯氢硅进入反应腔室，氢气流量控制在180L/min-220L/min。8.如权利要求5所述的提高外延片片内电阻率均匀性的方法，其特征在于：变流量氢气对硅衬底片表面吹扫时氢气的流量先变大到一定值，再变小到一定值，变化范围为200L/min-400L/min。9.如权利要求5所述的提高外延片片内电阻率均匀性的方法，其特征在于：进行掺杂外延层的生长时外延炉基座转速控制在5r/min-7r/min，生长温度设定为1080℃-1100℃，氢气流量控制在180L/min-220L/min。10.如权利要求5所述的提高外延片片内电阻率均匀性的方法，其特征在于：所述硅衬底片的外延生长方法还包括如下步骤：利用傅里叶红外测试法对外延层的厚度及均匀性进行测量，利用汞探针CV测试法对硅2CN106876246A权利要求书2/2页外延片的电阻率及其均匀性进行测量，利用扩展电阻测试法测量衬底与外延层之间的过渡区结构。3CN106876246A说明书1/3页提高外延片片内电阻率均匀性的方法技术领域[0001]本发明涉及硅衬底外延层的制作方法技术领域，尤其涉及一种提高外延片片内电阻率均匀性的方法。背景技术[0002]重掺砷衬底高温外延情况下，As高温挥发，导致外延电阻率片内均匀性差；同时，不同As浓度的衬底，As高温挥发情况不一致，导致炉间自掺杂不同，