重摻ph襯底薄層外延過渡區的調控方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及外延層的生長方法技術領域，尤其設及一種重滲PH襯底薄層外延過渡 區的調控方法。
【背景技術】
[0002] 對于重滲PH襯底低壓M0S器件用外延材料新品開發，電阻率（四探針，4PP測試）的 測試結果受外延層過渡區影響大，過渡區越睹峭，4PP測試結果越高，過渡區越延緩，4PP測 試結果越低;對于一般的外延工藝來說，外延電阻率可W通過調整滲雜劑量進行調整，外延 厚度可W通過生長速率和生長時間進行調整，而外延過渡區還沒有通用的方法進行調整。 隨著集成電路的發展，大尺寸低壓M0S器件用外延材料的市場需求越來越大，目前市場上對 于8英寸W上的低壓M0S用外延材料需求量程井噴式發展。我們目前迫切需要一種能夠準確 控制重滲PH襯底低壓M0S外延材料過渡區的調整方法。
[0003] 外延生長過程中，過渡區的長度主要受外延爐型差異和生長溫度等因素的影響， 而對于同一爐型來說，在生長溫度相同的情況下，主要受制于生長速率的影響，生長速率越 高，過渡區越睹峭，生長速率越低，過渡區越延緩。常規的提升速率的方法，是加大TCS流量， 產生大量的Si的沉積來獲得相對相對高的生長速率，運樣的方式有Ξ方面的弊端，一是造 成大量TCS的浪費，二是容易產生晶體缺陷，造成良率降低，Ξ是獲得過渡區睹峭幅度有限。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題是提供一種重滲PH襯底薄層外延過渡區的調控方法， 所述方法在不改變TCS流量的情況下，通過調整VENT管路和腔體之間的壓力匹配，影響外延 層生長速率，不會造成大量TCS的浪費，良率高，獲得的外延層過渡區睹峭幅度大。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種重滲PH襯底薄層外延過 渡區的調控方法，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滲雜工藝； 3) 在外延層生長時，改變單片外延生長系統中的VENT壓力，使VENT壓力大于或小于系 統的chamber壓力，調節外延層過渡區的睹峭程度。
[0006] 進一步的技術方案在于:所述方法還包括： 外延生長前，對單片外延生長系統進行腐蝕和基座包娃處理的步驟，W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Si化的步驟。
[0007] 進一步的技術方案在于:所述方法還包括如下步驟： 通過調整VENT壓力，改變外延層過渡區的睹峭程度，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控重滲PH襯底低壓M0S用外延片的過渡區的 睹峭程度，使得外延層過渡區的睹峭程度與實際器件的要求匹配。
[000引進一步的技術方案在于:采用ASM E2000型單片外延生長系統，紅外線燈陣列福射 加熱，高純石墨基座為襯底載體，保護氣為超高純肥氣，純度達到99.999999%?上。
[0009] 進一步的技術方案在于：使用8英寸重滲PH襯底，晶向<100〉，電阻率0.001-0.0015ohm. cm，supersealing 背圭寸工藝。
[0010] 進一步的技術方案在于：固定單片外延生長系統的生長溫度為1135°C，并固定TCS 流量為7g/min。
[0011] 進一步的技術方案在于：外延生長前，對單片外延生長系統進行充分去除自滲處 理，在1190°C溫度下，通入大流量肥L氣體20 slm/min，腐蝕掉殘留的Si,并腐蝕基座上殘留 的Si時，出流量設定為lOslm/min，腐蝕鐘罩內壁上殘留的Si時，加大H2流量至60slm/min。
[0012] 進一步的技術方案在于:在cap層生長與外延層生長之間進行一段時間的此吹掃 趕氣。
[0013] 進一步的技術方案在于：在外延生長時，保持單片外延生長系統中chamber的壓 力為79化orr不變，將系統中VENT壓力，按照兩個方向進行調整，一:將VENT壓力調低，低至 與環境壓力相同，即760torr，二:將VENT壓力調高，根據ASM系統，最高調整至84化orr。
[0014] 進一步的技術方案在于:VENT壓力的調整范圍為76化orr-84化orr。
[0015] 采用上述技術方案所產生的有益效果在于:所述方法在不改變TCS流量的情況下， 通過調整VENT管路和腔體之間的壓力匹配，影響外延層生長速率，從而影響和控制襯底至 外延層的過渡區長度，過渡區更睹峭，可W顯著提高外延層邊緣電阻率數值，降低系統自滲 影響，改善低壓M0S器件的BVDS離散性。實際上VENT的壓力越大，過渡區越睹峭，實際新品開 發過程中，可W根據實際需要調整VENT壓力數值，使得外延片的過渡區與器件后道各項測 試數據目標相匹配，提高產品質量。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明所用的單片外延生長系統的結構示意圖； 圖2是所述單片外延生長系統VENT管路壓力調整部位示意圖； 圖3是采用本發明所述方法生長的外延層過渡區分布曲線圖； 圖4是本發明的調節流程圖； 其中：1、VENT壓力表2、chamber壓力表。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0018] 在下面的描述中闡述了很多具體細節W便于充分理解本發明，但是本發明還可W 采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可W在不違背本發明內涵的 情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0019]實施例一 本發明公開了一種重滲PH襯底薄層外延過渡區的調控方法，包括如下步驟： 1)固定襯底外延生長時單片外延生長系統的溫度和TCS(S氯氨娃)流量。
[0020] 2)在襯底外延生長時，CAP層生長和外延層生長使用相同的滲雜工藝。
[0021] 3)在外延層生長時，改變單片外延生長系統中的VENT(排氣)壓力，使VENT壓力大 于或小于系統的chamber (腔體)壓力，調節外延層過渡區的睹峭程度。
[0022] 4)通過調整VENT壓力，改變外延層過渡區的睹峭程度，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控重滲PH襯底低壓M0S用外延片的過 渡區的睹峭程度，使得外延層過渡區的睹峭程度與實際器件的要求匹配。