一种ldmos晶体管用硅外延片的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种LDMOS晶体管用硅外延片的制备方法。先对外延炉基座进行腐蚀；向外延炉桶式基座片坑内装入硅单晶衬底片；对硅衬底片的表面进行HCl抛光；在硅片上生长一层本征外延层；利用HCl气体将外延表面受自掺杂严重的部分抛去；进行变温变流量吹扫过程；进行掺杂外延层的生长；掺杂外延层生长达到预定时间后开始降温；对外延片的厚度进行测量，共计五个测试点的厚度，共计五个测试点的电阻率，利用扩展电阻测试法测量外延片的过渡区结构；提高了外延片厚度和电阻率均匀性水平，不均匀性<1.5%，同时降低了晶体缺陷的发生概率，缩短了过渡区的宽度，表面无层错、位错、滑移线、雾等缺陷，满足了LDMOS器件的使用要求。
【专利说明】
一种LDMOS晶体管用硅外延片的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种半导体外延材料的制备工艺技术，尤其涉及一种LDMOS晶体管用硅外延片的制备方法。
【背景技术】
[0002]LDMOS晶体管具有增益高、线性度好、开关性能快及散热性好的特点，特别适用于CDMA、W-CDMA、数字图像处理等领域。LDMOS晶体管作为航空航天、电力电子和无线通讯领域极为重要的器件，对其频带宽度、输出效率、工作电压等关键参数指标的要求不断提高。目前LDMOS晶体管采用的主要衬底为P型硅外延片，这是由于硅外延片具有更低的杂质和缺陷含量，更高的均匀性。凭借其诸多的物理特性，以硅外延片为基础的LDMOS器件频率范围广、噪声系数低、放大增益及输出功率高，自上世纪60年代以来，硅外延片始终作为半导体材料开发、研制的重点，性能规格不但提升。
[0003]硅外延片对LDMOS晶体管有着极为重要的影响，评价其性能主要包括三个参数:厚度、电阻率和晶体缺陷。其中外延厚度的均匀性、电阻率的均匀性对器件的耐压值、导通电阻的稳定性起到十分重要的影响，普遍要求不均匀性〈1.5%。而晶体缺陷包括划道、雾、滑移线、层错、位错、沾污等，直接影响LDMOS器件的截止频率、漏电流等性能。此外，外延层与衬底之间扩散形成的过渡区应尽量陡峭，过渡区宽度普遍要求〈外延层厚度的15%，若过渡区宽度过宽，将会减小整个外延层的有效厚度，进而降低了器件的击穿电压，严重影响了器件的性能。由于P型外延层采用硼烷作为掺杂剂，硼原子半径小、质量轻，同P、As、Sb等比较，在流动气体中相对扩散距离较大，更容易到达反应腔器壁、石墨基座等的表面，并被大量吸附，所以自掺杂效应严重，电阻率均匀性和过渡区宽度相比N型外延材料控制难度更大。根据LDMOS器件的技术要求硅外延层电阻率的数值与厚度的数值相当，即外延层电阻率较高而厚度较薄，因此对自掺杂的控制提出了更高要求，造成国内LDMOS晶体管用外延片的电阻率均匀性和过渡区形貌与国外有较大差距，普遍不均匀性〈3%，过渡区宽度介于外延层厚度的15%?20%，尚不能完全满足器件厂商需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有P型外延工艺中存在的电阻率均匀性和过渡区宽度的控制问题，通过工艺优化，获得一种LDMOS晶体管用硅外延片的制备方法，显著提高了外延片的电阻率参数的均匀性，同时改善了过渡区的结构，降低了晶体缺陷的发生概率，从而不仅满足LDMOS器件的使用要求，还可以大大提高所制备器件的良率和性能水平。
[0005]本发明为实现上述目的，通过如下技术方案予以实现:一种LDMOS晶体管用硅外延片的制备方法，其特征在于:步骤如下，
第一步:先利用纯度多99.99%的HCl在高温下对外延炉基座进行腐蚀，去除基座上的残余沉积物质，温度设定为1120-1150 0C，HCl气体流量设定为I?3 L/min，HCl刻蚀时间设定为3-5 min;刻蚀完成后随即对基座重新覆盖上一层无掺杂多晶硅，生长原料为SiHCl3,流量设定为14?16 g/min，时间设定为10~12 min；
第二步:向外延炉桶式基座片坑内装入硅单晶衬底片，硅片主参考面朝下，依次利用纯度均多99.999%的氮气和氢气吹扫外延炉，气体流量设定为100?150 L/min，腔体吹扫时间为10~12 min；
第三步:对硅衬底片的表面进行HCl抛光，获得良好的晶格质量，HCl流量设定为I?3 L/11^11，温度设定为1150~1170°(:，时间设定为3~5 min；
第四步:在硅片上生长一层本征外延层，对硅片表面起到自封闭作用，阻止衬底杂质的进一步向外挥发，抑制自掺杂效应，然后进行LDMOS器件需要的掺杂外延层的生长，在硅衬底表面生长无掺杂的硅本征外延层，采用SiHCl3为生长原料，流量设定为14?16 g/min，生长时间设定为I?1.5 min，生长温度设定为1150~1160°C;
第五步:利用HCl气体将外延表面受自掺杂严重的部分抛去，抛光气体HCl流量设定为3-5 L/min，时间设定为10?12 min，生长温度设定为1150~1160°C;
第六步:进行变温变流量吹扫过程，将杂质不断稀释并排出外延腔体，方法为，将外延腔体温度提高100?120°C，使用氢气流量为300?350 L/min，氢气流量的上升过渡时间I?2min，气体稳定时的吹扫时间为8?10 min;然后将温度降低100?120°C，氢气流量设定为100?
150L/min，氢气流量的下降过渡时间I?2 min，气体稳定时的吹扫时间为8?10 min，一次变温变流量吹扫的全过程完毕，总共需进行3?4次变温变流量过程，以消除自掺杂因素，从而获得更好的过渡区形貌和电阻率均匀性；
第七步:进行掺杂外延层的生长，生长温度设定为1150?1160°C，用氢气输送气态SiHCl3和硼烷掺杂剂进入反应腔室，氢气流量控制在290~300 L/min，生长原料SiHCl3流量设定为25?28g/min，硼烷流量设定为102?105 sccm，掺杂外延层的生长时间设定为4.0?4.5min，外延炉得基座转速设定为3?4 r/min，同时基座顶盘的高度设定为45?55mm，外延炉设备的加热感应线圈的连接方式为主线圈的1#接线柱与3#接线柱相短接，同时副线圈的1#接线柱至8#接线柱均保持短接，有助于外延基座获得均匀的温场分布；
第八步:掺杂外延层生长达到预定时间后开始降温，将氢气和氮气流量设定为290~310L/min，依次吹扫外延炉反应腔室10?12 min，然后将外延片从基座上取出；
第九步:利用傅里叶红外光谱仪设备对外延片的厚度进行测量，在设置中测试模式选择标准外延反射干涉法，片子尺寸选择“100?150 mm”，红外光谱在每个点的扫描次数设置为“2?4次”，红外光谱的扫描分辨率“2.0?4.0cm—1”，记录中心点，上、下、左、右四个距边缘10mm的位置，共计五个测试点的厚度，利用汞探针CV测试法对硅外延片的电阻率进行测量，其中预制电压设置为O?10V，测试前探头稳定时间设置为O?7000msec，测试起始电压设置为-3—5V，测试结束电压设置为-8—20V，采样频率设置为1500?5000mv/sec，补偿电容设置为
1.0?1.2pF，汞接触面积设置为0.02-0.022cm2，记录中心点，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置，共计五个测试点的电阻率，利用扩展电阻测试法测量外延片的过渡区结构；
所用的外延炉为PE2061S型常压桶式外延炉。
[0006]本发明的有益效果是，通过外延工艺优化实现了对P型外延层自掺杂因素的控制，提高了外延片厚度和电阻率均匀性水平，不均匀性〈1.5%，同时降低了晶体缺陷的发生概率，缩短了过渡区的宽度，表面无层错、位错、滑移线、雾等缺陷，满足了 LDMOS器件的使用要求。
【附图说明】
[0007]图1本发明实施例1的厚度分布示意图；
图2本发明实施例1的电阻率分布示意图；
图3本发明实施例1的衬底和外延层之间的过渡区形貌图；
图4本发明实施例2的厚度分布不意图；
图5本发明实施例2的电阻率分布示意图；
图6为本发明实施例2的衬底和外延层之间的过渡区形貌图；
图7本发明实施例3的厚度分布示意图；
图8本发明实施例3的电阻率分布不意图；
图9为本发明实施例3的衬底和外延层之间的过渡区形貌图。
【具体实施方式】
[0008]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细的说明:
本发明所用的设备为PE2061S型外延炉，外延炉基座转速控制在3r/min，基座顶盘的高度设定为45?50 mm，采用高纯石墨桶式基座作为高频感应加热体。外延炉设备的加热感应线圈的连接方式为主线圈的1#接线柱与3#接线柱相短接，同时副线圈的1#接线柱至8#接线柱均保持短接。
[0009]实施例1
第一步:先利用纯度多99.99%的HCl气体在高温下对外延炉基座进行腐蚀，完全去除基座上的残余沉积物质，温度设定为11500C，HCl气体流量设定为3 L/min，HC1刻蚀时间设定为5 min，刻蚀完成后随即对基座重新包上一层无掺杂的多晶硅，生长原料为SiHCl3气体，流量设定为15g/min,包娃时间设定为lOmin。
[0010]第二步:向外延炉桶式基座片坑内装入P型硅单晶衬底片，依次利用纯度均多99.999%的氮气和氢气吹扫外延炉腔体lOmin，气体流量设定为300 L/min。
[0011]第三步:利用HCl气体对硅衬底片进行表面抛光，HCl流量设定为3 L/min，反应温度设定为1160°C，抛光时间设定为3 min。
[0012]第四步:在硅片上生长一层本征外延层，对硅片表面起到自封闭作用，阻止衬底杂质的进一步向外挥发，抑制自掺杂效应，然后进行LDMOS器件需要的掺杂外延层的生长，采用SiHCl3为生长原料，流量设定为15 g/min，生长时间设定为1.2 min，生长温度设定为1150°Co
[0013]第五步:利用HCl气体将外延表面受自掺杂严重的部分抛去，抛光气体HCl流量设定为5 L/min，时间设定为11 min，生长温度设定为1150°C。
[0014]第六步:进行变温变流量吹扫过程，将杂质不断稀释并排出外延腔体，方法为将外延腔体温度提高100°C，使用氢气流量为350 L/min，氢气流量的上升过渡时间lmin，气体稳定时的吹扫时间为10 min，然后将温度降低100°C，氢气流量设定为100L/min，氢气流量的下降过渡时间I min，气体稳定时的吹扫时间为8 min，这是一次变温变流量吹扫的全过程，总共需进行4次变温变流量过程，以尽可能消除自掺杂因素。
[0015]第七步:在0.1MPa的常压环境下进行所需掺杂外延层的生长，生长温度设定为1150°C，用氢气输送气态SiHCl3和硼烷掺杂剂进入反应腔室，氢气流量控制在290 L/min,生长原料SiHCl3流量设定为25g/min，硼烷流量设定为104 sccm，外延层的生长时间设定为
4.5min。
[0016]第八步:外延层生长达到预定时间后开始降温，将氢气和氮气流量设定为300L/min，依次吹扫外延炉反应腔室10 min，然后将外延片从基座上取出。
[0017]第九步:利用傅里叶红外光谱仪设备对外延片的厚度进行测量，在设置中测试模式选择标准外延反射干涉法(Standard EP1-1nterferogram subtract)，片子尺寸选择“150 mm”，红外光谱在每个点的扫描次数设置为“2次”，红外光谱的扫描分辨率“4.0cm—1”，记录中心点，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置，共计五个测试点的厚度，中心点厚度为10.234μπι，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置厚度依次为10.092、10.375、10.268、10.276μπι，利用汞探针CV测试法对硅外延片的电阻率进行测量，其中预制电压设置为10V，测试前探头稳定时间设置为3500msec，测试起始电压设置为-5V，测试结束电压设置为-20V，采样频率设置为1500mv/sec，补偿电容设置为1.2pF，萊接触面积设置为0.021 cm2，记录中心点，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置，共计五个测试点的电阻率，中心点电阻率为11.368 ? ■ cm，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置电阻率依次为11.028、11.462、11.355、11.387 ? _cm，利用SRP 2000扩展电阻测试仪，获得硅外延片过渡区的宽度。
[0018]实施例1制得的硅外延层的导电类型为P型，外延片表面光亮，无划道、层错、位错、滑移线、雾、橘皮、沾污等表面缺陷，厚度平均值为10.25 μπι，厚度不均匀性为0.99%，电阻率平均值为11.32 ? _cm，电阻率不均匀性为1.48%，过渡区宽度为1.3μπι，宽度小于外延层平均厚度的15%，从参数上满足LDMOS器件的使用要求，厚度和电阻率测试结果如图1、图2所示，过渡区测试结果如图3所示。
[0019]实施例2
第一步:先利用纯度多99.99%的HCl气体在高温下对外延炉基座进行腐蚀，去除基座上的残余沉积物质，温度设定为1130 °C，HCl气体流量设定为3 L/min，HCl刻蚀时间设定为3min，刻蚀完成后随即对基座重新包上一层无掺杂的多晶硅，生长原料为SiHCl3气体，流量设定为14g/min,包娃时间设定为1min。
[0020]第二步:向外延炉桶式基座片坑内装入P型硅单晶衬底片，依次利用纯度均多99.999%的氮气和氢气吹扫外延炉腔体12 min，气体流量设定为290 L/min。
[0021]第三步:利用HCl气体对硅衬底片表面进行抛光，HCl流量设定为I L/min，反应温度设定为1150°C，抛光时间设定为5 min。
[0022]第四步:在硅片上生长一层本征外延层，对硅片表面起到自封闭作用，阻止衬底杂质的进一步向外挥发，抑制自掺杂效应，然后进行LDMOS器件需要的掺杂外延层的生长，采用SiHCl3为生长原料，流量设定为15 g/min，生长时间设定为I min，生长温度设定为1150°Co
[0023]第五步:利用HCl气体将外延表面受自掺杂严重的部分抛去，抛光气体HCl流量设定为5 L/min，时间设定为11 min，生长温度设定为1150°C。
[0024]第六步:进行变温变流量吹扫过程，将杂质不断稀释并排出外延腔体，方法为将外延腔体温度提高120°C，使用氢气流量为350 L/min，氢气流量的上升过渡时间lmin，气体稳定时的吹扫时间为8 min，然后将温度降低120°C，氢气流量设定为100L/min，氢气流量的下降过渡时间I min，气体稳定时的吹扫时间为8 min，这是一次变温变流量吹扫的全过程，总共需进行4次该变温变流量过程，以尽可能消除自掺杂因素。
[0025]第七步:在0.1MPa的常压环境下进行所需掺杂外延层的生长，生长温度设定为1150°C，用氢气输送气态SiHCl3和硼烷掺杂剂进入反应腔室，氢气流量控制在290 L/min,生长原料SiHCl3流量设定为25g/min，硼烷流量设定为104 sccm，外延层的生长时间设定为
4.5min。
[0026]第八步:外延层生长达到预定时间后开始降温，将氢气和氮气流量设定为300L/min，依次吹扫外延炉反应腔室10 min，然后将外延片从基座上取出。
[0027]第九步:利用傅里叶红外光谱仪设备对外延片的厚度进行测量，在设置中测试模式选择标准外延反射干涉法(Standard EP1-1nterferogram subtract)，片子尺寸选择“150 mm”，红外光谱在每个点的扫描次数设置为“2次”，红外光谱的扫描分辨率“2.0cm—1”，记录中心点，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置，共计五个测试点的厚度，中心点厚度为10.015μπι，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置厚度依次为9.987、10.195、10.024、10.032μπι，利用汞探针CV测试法对硅外延片的电阻率进行测量，其中预制电压设置为0V，测试前探头稳定时间设置为4000msec，测试起始电压设置为-5V，测试结束电压设置为-20V，采样频率设置为2000mv/sec，补偿电容设置为1.0pF，萊接触面积设置为0.021cm2，记录中心点，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置，共计五个测试点的电阻率，中心点电阻率为11.284? -cm，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置电阻率依次为10.987、11.413、11.283、11.32? -cm，利用SRP 2000扩展电阻测试仪，获得硅外延片的过渡区宽度。
[0028]实施例2制得的硅外延层的导电类型为P型，外延片表面光亮，无划道、层错、位错、滑移线、雾、橘皮、沾污等表面缺陷，厚度平均值为10.05μπι，厚度不均匀性为0.82%，电阻率平均值为11.26 ? ■ cm，电阻率不均匀性为1.43%，过渡区宽度为1.lym，宽度小于外延层平均厚度的15%，从参数上满足LDMOS器件的使用要求，厚度和电阻率测试结果如图4、图5所示，过渡区测试结果如图6所示。
[0029]实施例3
第一步:先利用纯度多99.99%的HCl气体在高温下对外延炉基座进行腐蚀，去除基座上的残余沉积物质，温度设定为1150 °C，HCl气体流量设定为I L/min，HCl刻蚀时间设定为5min，刻蚀完成后随即对基座重新包上一层无掺杂的多晶硅，生长原料为SiHCl3气体，流量设定为16g/min,包娃时间设定为1min。
[0030]第二步:向外延炉桶式基座片坑内装入P型硅单晶衬底片，依次利用纯度均多99.999%的氮气和氢气吹扫外延炉腔体10 min，气体流量设定为310 L/min。
[0031]第三步:利用HCl气体对硅衬底片表面进行抛光，HCl流量设定为I L/min，反应温度设定为1150°C，抛光时间设定为3 min。
[0032]第四步:在硅片上生长一层本征外延层，对硅片表面起到自封闭作用，阻止衬底杂质的进一步向外挥发，抑制自掺杂效应，然后进行LDMOS器件需要的掺杂外延层的生长，采用SiHCl3为生长原料，流量设定为15 g/min，生长时间设定为1.5 min，生长温度设定为1150°Co
[0033]第五步:利用HCl气体将外延表面受自掺杂严重的部分抛去，抛光气体HCl流量设定为3 L/min，时间设定为11 min，生长温度设定为1150°C。
[0034]第六步:进行变温变流量吹扫过程，将杂质不断稀释并排出外延腔体，方法为将外延腔体温度提高100°C，使用氢气流量为350 L/min，氢气流量的上升过渡时间lmin，气体稳定时的吹扫时间为8 min，然后将温度降低100°C，氢气流量设定为100L/min，氢气流量的下降过渡时间I min，气体稳定时的吹扫时间为8 min，这是一次变温变流量吹扫的全过程，总共需进行3次变温变流量过程，尽可能消除自掺杂因素。
[0035]第七步:在0.1MPa的常压环境下进行所需掺杂外延层的生长，生长温度设定为1150°C，用氢气输送气态SiHCl3和硼烷掺杂剂进入反应腔室，氢气流量控制在290 L/min,生长原料SiHCl3流量设定为25g/min，硼烷流量设定为104 sccm，外延层的生长时间设定为
4.5min。
[0036]第八步:外延层生长达到预定时间后开始降温，将氢气和氮气流量设定为300L/min，依次吹扫外延炉反应腔室10 min，然后将外延片从基座上取出。
[0037]第九步:利用傅里叶红外光谱仪设备对外延片的厚度进行测量，在设置中测试模式选择标准外延反射干涉法(Standard EP1-1nterferogram subtract)，片子尺寸选择“150 mm”，红外光谱在每个点的扫描次数设置为“2次”，红外光谱的扫描分辨率“3.0cm—1”，记录中心点，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置，共计五个测试点的厚度，中心点厚度为10.362μπι，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置厚度依次为10.213、10.432、10.382、10.395μπι，利用汞探针CV测试法对硅外延片的电阻率进行测量，其中预制电压设置为5V，测试前探头稳定时间设置为2000msec，测试起始电压设置为-5V，测试结束电压设置为-20V，采样频率设置为3000mv/sec，补偿电容设置为1.1pF，萊接触面积设置为0.020cm2，记录中心点，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置，共计五个测试点的电阻率，中心点电阻率为11.432 ? ■ cm，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置电阻率依次为11.174、11.573、11.362、
11.391 ? _cm，利用SRP 2000扩展电阻测试仪，获得硅外延片的过渡区宽度。
[0038]实施例3制得的硅外延层的导电类型为P型，外延片表面光亮，无划道、层错、位错、滑移线、雾、橘皮、沾污等表面缺陷，厚度平均值为10.36μπι，厚度不均匀性为0.81%，电阻率平均值为11.39 ? ■ cm，电阻率不均匀性为1.26%，过渡区宽度为1.Ομπι，宽度小于外延层平均厚度的15%，从参数上满足LDMOS器件的使用要求，厚度和电阻率测试结果如图7、图8所示，过渡区测试结果如图9所示。
[0039]与实施例1、实施例2相比，在其相应的工艺条件下，实施例3所制得的外延均匀性及过渡区宽度指标最优。因此，实施例3为本发明的最佳实施例。
[0040]显然，本领域的技术人员可以对本发明的制备方法进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种LDMOS晶体管用硅外延片的制备方法，其特征在于:步骤如下， 第一步:先利用纯度多99.99%的HCl在高温下对外延炉基座进行腐蚀，去除基座上的残余沉积物质，温度设定为1120-1150 0C，HCl气体流量设定为I?3 L/min，HCl刻蚀时间设定为3-5 min;刻蚀完成后随即对基座重新覆盖上一层无掺杂多晶硅，生长原料为SiHCl3,流量设定为14?16 g/min，时间设定为10~12 min； 第二步:向外延炉桶式基座片坑内装入硅单晶衬底片，硅片主参考面朝下，依次利用纯度均多99.999%的氮气和氢气吹扫外延炉，气体流量设定为100?150 L/min，腔体吹扫时间为10~12 min； 第三步:对硅衬底片的表面进行HCl抛光，获得良好的晶格质量，HCl流量设定为I?3 L/11^11，温度设定为1150~1170°(:，时间设定为3~5 min； 第四步:在硅片上生长一层本征外延层，对硅片表面起到自封闭作用，阻止衬底杂质的进一步向外挥发，抑制自掺杂效应，然后进行LDMOS器件需要的掺杂外延层的生长，在硅衬底表面生长无掺杂的硅本征外延层，采用SiHCl3为生长原料，流量设定为14?16 g/min，生长时间设定为I?1.5 min，生长温度设定为1150~1160°C; 第五步:利用HCl气体将外延表面受自掺杂严重的部分抛去，抛光气体HCl流量设定为3-5 L/min，时间设定为10?12 min，生长温度设定为1150~1160°C; 第六步:进行变温变流量吹扫过程，将杂质不断稀释并排出外延腔体，方法为，将外延腔体温度提高100?120°C，使用氢气流量为300?350 L/min，氢气流量的上升过渡时间I?2min，气体稳定时的吹扫时间为8?10 min;然后将温度降低100?120°C，氢气流量设定为100?150 L/min，氢气流量的下降过渡时间I?2 min，气体稳定时的吹扫时间为8?10 min，一次变温变流量吹扫的全过程完毕，总共需进行3?4次变温变流量过程，以消除自掺杂因素，从而获得更好的过渡区形貌和电阻率均匀性； 第七步:进行掺杂外延层的生长，生长温度设定为1150?1160°C，用氢气输送气态SiHCl3和硼烷掺杂剂进入反应腔室，氢气流量控制在290~300 L/min，生长原料SiHCl3流量设定为25~288/!11；[11，硼烧流量设定为102~105 sccm，掺杂外延层的生长时间设定为4.0?4.5 min,外延炉得基座转速设定为3~4 r/min，同时基座顶盘的高度设定为45?55mm，外延炉设备的加热感应线圈的连接方式为主线圈的1#接线柱与3#接线柱相短接，同时副线圈的1#接线柱至8#接线柱均保持短接，有助于外延基座获得均匀的温场分布； 第八步:掺杂外延层生长达到预定时间后开始降温，将氢气和氮气流量设定为290?310L/min，依次吹扫外延炉反应腔室10?12 min，然后将外延片从基座上取出； 第九步:利用傅里叶红外光谱仪设备对外延片的厚度进行测量，在设置中测试模式选择标准外延反射干涉法，片子尺寸选择“100?150 mm”，红外光谱在每个点的扫描次数设置为“2?4次”，红外光谱的扫描分辨率“2.0?4.0cm—1”，记录中心点，上、下、左、右四个距边缘10mm的位置，共计五个测试点的厚度，利用汞探针CV测试法对硅外延片的电阻率进行测量，其中预制电压设置为O?10V，测试前探头稳定时间设置为O?7000msec，测试起始电压设置为-3—5V，测试结束电压设置为-8—20V，采样频率设置为1500?5000mv/sec，补偿电容设置为1.0?1.2pF，汞接触面积设置为0.02-0.022cm2，记录中心点，上、下、左、右四个距边缘10 mm的位置，共计五个测试点的电阻率，利用扩展电阻测试法测量外延片的过渡区结构； 所用的外延炉为PE2061S型常压桶式外延炉。
【文档编号】H01L21/223GK106057650SQ201610618667
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月1日
【发明人】陈涛, 李明达, 李杨, 李普生, 殷海丰
【申请人】中国电子科技集团公司第四十六研究所