[实用新型]减少外延片自掺杂的外延基座

说明书

本实用新型公开一种减少外延片自掺杂的外延基座，该基座包括圆形底壁，与圆形底壁边缘相连的环形侧壁以及环形侧壁上部边缘外沿沿圆形底壁径向方向向外延伸出的环形部，圆形底壁和环形侧壁共同限定出一个用于容纳衬底片的腔体，圆形底壁开设有贯穿圆形底壁的小孔和大孔，在圆形底壁上设有N个沿圆形底壁边缘处周向均布的密集区域，其中，4≤N≤12，所述小孔均布在密集区域内的圆形底壁上，所述大孔均布在密集区域外的圆形底壁上，每个密集区域内小孔的总开口面积是圆形底壁面积的2.5％～10％。本实用新型能够消除衬底片对外延生长过程中带来的自掺杂影响，提高外延片生产良率，节约生产成本。

技术领域

本实用新型涉及一种基座，具体是一种减少外延片自掺杂的外延基座，属于片外延技术领域。

背景技术

在目前使用的晶圆原材料制造过程中，常压外延生长已经成为目前必不可少的制程，在常规生长环境中，由于外延层和衬底片的电阻率不同，导致在进行生长常规外延阻值P-(10-25ohm)，衬底片(硅片)为重掺(电阻值低于0.1ohm的衬底片)过程中，衬底片在高温情况下，其上下表面会散发出杂质气体，并进入到气相反应中，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，出现自掺杂现象。

为了解决上述技术问题，有人在基座表面做出大小相同的直径圆孔，针对反应腔体内气流环境，对衬底片扩散出的杂质气体产生的影响从圆孔内由上自下排出，减少衬底片扩散出来的杂质气体对外延生长过程中带来的影响。但是这种基座生产出的外延片仍然具有以下缺陷：

1)外延片边缘自掺杂影响严重，导致外延片边缘电阻率及外延片整体电阻率不均一，且稳定性较差。如图1所示，在外延生长沉积过程中，衬底片放置在基座11上，基座11放置在基座支撑轴15上，基座支撑轴15带动基座11定向顺时针转动，基座11上的衬底片中内部气流向其边缘处扩散，导致在生长过程中外延层边缘受自掺杂的影响大于外延层中内部区域，从而导致外延层边缘及整体电阻率分布不均。

2)生产重掺衬底的外延片时，衬底片的X轴和Y轴两端(以衬底片圆心为原点在衬底片上作出相互垂直的X轴和Y轴，放置衬底片时，使承载器进气口和出气口位于X轴上)电阻率差距较大，导致衬底片整体电阻率不均一。因为承载器只有一个进气口和出气口，所以在反应气体通入时，由于通入反应气体的压力和流量问题，反应气体呈抛物线形式沉积到基座上。在反应气体刚开始通入时，由于承载器进气口和出气口位于X轴上，因此，衬底片X轴的反应气体流速大于Y轴流速，从而导致衬底片X轴两端的浓度略低于Y轴两端的浓度(反应气体浓度越低，电阻值越高)，即衬底片X轴两端的电阻率略低于Y轴两端的电阻率，导致外延层边缘电阻率相差较大，稳定性较差，进而导致外延层整体电阻率分布不均。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种减少外延片自掺杂的外延基座，能够减少或消除衬底片边缘自掺杂影响，提高外延层整体电阻率均一性和稳定性，从而提高外延片生产良率，节约生产成本。

本实用新型一种减少外延片自掺杂的外延基座，该基座包括圆形底壁，与圆形底壁边缘相连的环形侧壁以及环形侧壁上部边缘外沿沿圆形底壁径向方向向外延伸出的环形部，圆形底壁和环形侧壁共同限定出一个用于容纳衬底片的腔体，圆形底壁开设有贯穿圆形底壁的小孔和大孔，在圆形底壁上设有N个沿圆形底壁边缘处周向均布的密集区域，其中，4≤N≤12，所述小孔均布在密集区域内的圆形底壁上，所述大孔均布在密集区域外的圆形底壁上，每个密集区域内小孔的总开口面积是圆形底壁面积的2.5％～10％。在圆形底壁上周向均匀布置了4个均布有密集小孔的密集区域，密集区域外的圆形底壁上均布大孔，密集小孔使得自然穿过小孔气体，在上部压力稳定的背景下，出孔压强增大，穿透力加强，使得污染物和衬底片散发的杂质气体能够下沉空间较之前更长，远离外延生长区间范围，污染物和衬底片散发的杂质气体经由下方携带气体带出反应腔体。同时，缩小或消除了外延片边缘电阻率的差距，从而提高了外延片整体电阻率均一性和稳定性。

作为本实用新型的优选方式，圆形底壁的直径与衬底片直径相同，环形侧壁高度等于或高于衬底片的厚度。