[发明专利]超重掺红磷衬底外延方法在审

申请号：	202010189712.8	申请日：	2020-03-18
公开（公告）号：	CN111415864A	公开（公告）日：	2020-07-14
发明（设计）人：	韩少锋;顾广安;陈建纲	申请（专利权）人：	上海晶盟硅材料有限公司
主分类号：	H01L21/306	分类号：	H01L21/306;H01L21/02
代理公司：	上海脱颖律师事务所 31259	代理人：	李强
地址：	201707 上海市***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	超重红磷衬底外延方法
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【说明书】：

本发明涉及超重掺红磷衬底外延方法，包括以下步骤：在超重掺红磷衬底上成长超过需要厚度的本征硅层以吸收气相中的杂质，刻蚀本征硅层至需要的厚度，在本征硅层上进行外延。本发明于现有技术中隔离的思路截然不同，通过生成过厚的本征硅层来吸收气相中的杂质，再刻蚀至需要的厚度，有效的去除的气相中的掺杂，解决超重掺红磷衬底外延工艺中，气相掺杂对于电阻率影响较大的问题，通过本发明的外延方法制得的外延片，边缘与中心的SRP高度一致，提高了产品的良率。

技术领域

本发明涉及外延片的生产方法，具体涉及超重掺红磷衬底外延方法。

背景技术

现有技术中的外延片生产过程中，普遍存在着自掺杂现象。自掺杂，是由于热蒸发或者化学反应的副产物对衬底的扩散，衬底中的硅及杂质进入气相，改变了气相中的掺杂成分和浓度，从而导致了外延层中的杂质实际分布偏离理想情况的现象。超重掺红磷衬底(衬底电阻率≤1.0mohm-cm)外延中自掺杂现象严重，气象中掺杂成分和浓度对于电阻率的影响较大，导致外延片边缘与中心的SRP(spreading resistance profile，扩展电阻曲线形貌)差异明显。

中国专利申请文献CN106505093A公开了一种外延片的生产方法，该方法中在衬底上铺设本征硅层(cap)，从而将外延层的电阻率均匀性做到小于1.5％(计算公式，(MAX_电阻率-MIN_电阻率)×100％/(MAX_电阻率+MIN_电阻率)，通过此计算公式计算得出的均匀性数值越小，则其均匀性越高，外延片质量越高)，从而增加了外延片的良率。其作用原理是通过本征硅层将衬底和外延层隔开，从而避免衬底本体与外延层之间产生自掺杂的问题，其本征硅层的厚度与衬底本体的厚度呈正相关。然而，这种隔离的方式只能解决衬底与外延层之间的自掺杂，无法解决气相掺杂成分和浓度对于电阻率的影响，尤其是对于超重掺红磷衬底的外延工艺而言，掺杂成分对于电阻率的影响较大，气相中的掺杂成分会造成外延片边缘与中心的SRP差异明显，导致成品率下降。

发明内容

本发明的主要目的之一提供一种外延方法，克服超重掺红磷衬底在外延边缘自掺杂严重的现象，使得超重掺红磷衬底外延片边缘与中心的SRP高度一致。

为了实现上述目的，本发明提供一种超重掺红磷衬底外延方法，包括以下步骤：

在超重掺红磷衬底上成长超过需要厚度的本征硅层以吸收气相中的杂质，

刻蚀本征硅层至需要的厚度，

在本征硅层上进行外延。

优选地，所述的超重掺红磷衬底的电阻率≤1.0mohm-cm。

优选地，本征硅层需要的厚度与衬底的厚度呈正相关。

优选地，本征硅层超过的厚度与衬底的厚度呈正相关。

优选地，本征硅层超过的厚度不高于衬底的厚度的20％。

优选地，本征硅层超过的厚度不高于衬底的厚度的10％。

优选地，本征硅层的成长速率为2.0±0.1μm/min。