双层外延片的制备方法、设备及双层外延片.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CN109509702A(43)申请公布日2019.03.22(21)申请号201811451037.0(22)申请日2018.11.30(71)申请人上海晶盟硅材料有限公司地址201707上海市青浦区北青公路8228号二区48号(72)发明人陈海波(74)专利代理机构上海脱颖律师事务所31259代理人李强倪嘉慧(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)H01L21/67(2006.01)C23C16/52(2006.01)C23C16/455(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称双层外延片的制备方法、设备及双层外延片(57)摘要本发明公开了一种双层外延片的制备方法及双层外延片，制备方法：在衬底上生长缓冲层，然后在缓冲层上生长耐压层，在生长缓冲层和生长耐压层的两个过程中分别使用独立的管路提供掺杂气源。本发明研究双层外延片的耐压层过渡区宽的问题，其原因是缓冲层生长完成后，外延机台的气体管路中仍会残留该层生长使用的高浓度掺杂气体，如磷烷、硼烷等，从而导致在低浓度生长的耐压层的过渡区宽，本发明在缓冲层生长时和耐压层生长时分别使用独立的掺杂气源输送管道，可以解决这个问题。CN109509702ACN109509702A权利要求书1/2页1.一种双层外延片的制备方法，其特征在于，在衬底上生长缓冲层，然后在缓冲层上生长耐压层；在生长缓冲层和生长耐压层的两个过程中分别使用独立的管路提供掺杂气源，即：设置第一掺杂气源管道和第二掺杂气源管道，第一掺杂气源管道用于缓冲层生长时的掺杂气源输送，第二掺杂气源管道用于耐压层生长时的掺杂气源输送。2.根据权利要求1所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的缓冲层生长之后进行吹扫，吹扫的时间为30s～45s。3.根据权利要求1所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的缓冲层生长之后进行吹扫，吹扫的时间为120s～300s。4.根据权利要求2所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的缓冲层生长之后的吹扫具体是：设置生长腔体，生长腔体用于缓冲层和耐压层的生长，使用主氢气吹扫生长腔体，设置混合管路用于通入掺杂注入气体，掺杂注入气体用于缓冲层和耐压层的掺杂，使用掺杂注入气体吹扫混合管路。5.根据权利要求4所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的缓冲层生长时和耐压层生长时，使用主氢气和三氯一氢硅进行反应，使用掺杂注入气体进行掺杂。6.根据权利要求5所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的缓冲层生长之前，对衬底进行烘烤，烘烤时间为20s～40s。7.根据权利要求6所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的烘烤时制备掺杂注入气体，使得掺杂注入气体的流量稳定。8.根据权利要求7所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的掺杂注入气体的制备方法是：使用稀释用氢气稀释掺杂气源。9.根据权利要求8所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的烘烤时使用第一掺杂气源管道通入掺杂气源，缓冲层生长之后的吹扫时使用第二掺杂气源管道通入掺杂气源。10.根据权利要求8或9所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的稀释用氢气为氢气，烘烤和缓冲层生长时，稀释用氢气的流量为7升/分钟～12升/分钟，缓冲层生长后进行吹扫和耐压层生长时，稀释用氢气的流量为4升/分钟～8升/分钟。11.根据权利要求8或9所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的掺杂气源为磷烷或硼烷。12.根据权利要求6所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的烘烤时，生长腔体中通主氢气。13.根据权利要求6所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的烘烤和缓冲层生长后的吹扫时制备三氯一氢硅，使得三氯一氢硅的流量稳定。14.根据权利要求13所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的制备三氯一氢硅的方法为将液体的三氯一氢硅气化为气体的三氯一氢硅。15.根据权利要求13所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的三氯一氢硅的流量均为12克/分钟～18克/分钟。16.根据权利要求12所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的耐压层生长后进行吹扫，吹扫的时间为4s～8s，吹扫的具体方法是：使用主氢气对生长腔体进行吹扫。17.根据权利要求16所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的主氢气为氢2CN109509702A权利要求书2/2页气，流量为50升/分钟～70升/分钟。18.根据权利要求16所述的双层外延片的制备方法，其特征在于，所述的烘烤时、缓冲层生长时、缓冲层生长后吹扫时、耐压层生长时和耐压层生长后吹扫时的温度均为1100℃～1130℃。19.一种双层外延片，通过权利要求1-18任一项所述的方法制备，其特征在于，