[發(fā)明專利]重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510905793.6
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN105489478A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 張志勤
• 申請（專利權(quán)）人: 河北普興電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/20
• 分類號: H01L21/20;H01L21/02
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務所 13120
• 代理人: 王占華

1.一種重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法，其特征在于包括如下步驟：

1）固定襯底外延生長時單片外延生長系統(tǒng)的溫度和TCS流量；

2）在襯底外延生長時，CAP層生長和外延層生長使用相同的摻雜工藝；

3）在外延層生長時，改變單片外延生長系統(tǒng)中的VENT壓力，使VENT壓力大于或小于系統(tǒng)的chamber壓力，調(diào)節(jié)外延層過渡區(qū)的陡峭程度。

2.如權(quán)利要求1所述的重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法，其特征在于所述方法還包括：

外延生長前，對單片外延生長系統(tǒng)進行腐蝕和基座包硅處理的步驟，以及對襯底表面進行前拋光HCL處理，去除襯底表面殘留的局部缺陷和S_iO₂的步驟。

3.如權(quán)利要求1所述的重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法，其特征在于所述方法還包括如下步驟：

通過調(diào)整VENT壓力，改變外延層過渡區(qū)的陡峭程度，并分別對相應的外延片進行擴展電阻剖面分析，使用四探針和生長速率共同監(jiān)控重摻PH襯底低壓MOS用外延片的過渡區(qū)的陡峭程度，使得外延層過渡區(qū)的陡峭程度與實際器件的要求匹配。

4.如權(quán)利要求1所述的重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法，其特征在于：采用ASME2000型單片外延生長系統(tǒng)，紅外線燈陣列輻射加熱，高純石墨基座為襯底載體，保護氣為超高純H2氣，純度達到99.999999%以上。

5.如權(quán)利要求1所述的重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法，其特征在于：使用8英寸重摻PH襯底，晶向<100>，電阻率0.001-0.0015ohm.cm，supersealing背封工藝。

6.如權(quán)利要求1所述的重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法，其特征在于：固定單片外延生長系統(tǒng)的生長溫度為1135℃，并固定TCS流量為7g/min。

7.如權(quán)利要求2所述的重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法，其特征在于：外延生長前，對單片外延生長系統(tǒng)進行充分去除自摻處理，在1190℃溫度下，通入大流量HCL氣體20slm/min，腐蝕掉殘留的Si，并腐蝕基座上殘留的Si時，H₂流量設定為10slm/min，腐蝕鐘罩內(nèi)壁上殘留的Si時，加大H2流量至60slm/min。

8.如權(quán)利要求1所述的重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法，其特征在于：在cap層生長與外延層生長之間進行一段時間的H₂吹掃趕氣。

9.如權(quán)利要求1所述的重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法，其特征在于：在外延生長時，保持單片外延生長系統(tǒng)中chamber的壓力為790torr不變，將系統(tǒng)中VENT壓力，按照兩個方向進行調(diào)整，一：將VENT壓力調(diào)低，低至與環(huán)境壓力相同，即760torr，二：將VENT壓力調(diào)高，根據(jù)ASM系統(tǒng)，最高調(diào)整至840torr。

10.如權(quán)利要求1所述的重摻PH襯底薄層外延過渡區(qū)的調(diào)控方法，其特征在于：VENT壓力的調(diào)整范圍為760torr-840torr。