一種提高ccd器件用硅外延片的厚度均勻性的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種提高CCD器件用硅外延片的厚度均勻性的方法。通過(guò)調(diào)整外延層生長(zhǎng)時(shí)的氣體流量、基座頂盤(pán)的高度和基座的旋轉(zhuǎn)方式等影響外延層厚度均勻性的主要因素，實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)基座上不同位置的外延片以及各外延片內(nèi)不同局部位置的厚度均勻性的提高，提供一種顯著改善CCD器件用硅外延片的厚度均勻性的工藝方法，進(jìn)而獲得高厚度均勻性的硅外延片，這將大大提高制備的大面陣、高分辨率CCD器件的性能與成品率。該方法制備的硅外延片可以滿(mǎn)足高性能、高集成度CCD器件對(duì)外延層厚度及其均勻性的要求。采用本工藝方法獲得的硅外延片厚度均勻性可以高于98%，達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平，可替代進(jìn)口產(chǎn)品，將極大推進(jìn)國(guó)產(chǎn)CCD器件的研制進(jìn)程。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種提高CCD器件用硅外延片的厚度均勻性的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料的制備工藝技術(shù)，尤其涉及一種提高CCD器件用硅外延片的厚度均勻性的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]CCD作為一種光電稱(chēng)合器件,具有光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)儲(chǔ)存及信號(hào)傳輸功能，已廣泛應(yīng)用于高級(jí)數(shù)碼相機(jī)、監(jiān)視器和攝錄機(jī)等，成為航天領(lǐng)域、空間影像傳遞、武器制導(dǎo)等不可缺少的成像器件。硅外延片是制作大面陣、高集成度CCD器件的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，可有效降低器件的暗電流，提高響應(yīng)度和陣列尺寸。硅外延片的厚度均勻性直接決定了 CCD器件的成品率和可靠性，因此為制備符合CCD器件要求的外延片，必須嚴(yán)格控制外延厚度均勻性，目前對(duì)厚度均勻性普遍要求不應(yīng)小于97%，但目前國(guó)產(chǎn)硅外延片的厚度均勻性的控制技術(shù)較國(guó)外有一定差距，厚度均勻性不小于94%，因此難以滿(mǎn)足CCD器件要求。
[0003]目前，制備硅外延片的常用方法是化學(xué)氣相外延生長(zhǎng)，即利用三氯氫硅(SiHCl3)和氫氣(H2)等氣態(tài)物質(zhì)在高溫環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)，在硅單晶襯底的表面上淀積單晶薄層。該方法可以在保持外延層晶體結(jié)構(gòu)完整性的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)厚度及其均勻性的良好控制，因而得到了最廣泛的應(yīng)用。外延層的厚度與反應(yīng)爐腔內(nèi)的氣體流場(chǎng)和基座旋轉(zhuǎn)方式密切相關(guān)，外延層生長(zhǎng)時(shí)腔體內(nèi)的氣體流場(chǎng)分布、基座頂盤(pán)高度以及基座的旋轉(zhuǎn)方式是影響外延層厚度均勻性的主要因素，直接決定了氣態(tài)物質(zhì)在硅襯底表面的沉積行為。因此，在滿(mǎn)足外延層生長(zhǎng)厚度要求的基礎(chǔ)上，需要通過(guò)工藝技術(shù)的改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)對(duì)硅外延片的厚度均勻性的提升。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是根據(jù)現(xiàn)有工藝獲得的硅外延片在厚度均勻性控制技術(shù)中存在的問(wèn)題，優(yōu)化現(xiàn)有工藝技術(shù)，通過(guò)調(diào)整外延層生長(zhǎng)時(shí)的氣體流量、基座頂盤(pán)的高度和基座的旋轉(zhuǎn)方式等影響外延層厚度均勻性的主要因素，實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)基座上不同位置的外延片以及各外延片內(nèi)不同局部位置的厚度均勻性的提高，提供一種顯著改善CCD器件用硅外延片的厚度均勻性的工藝方法，進(jìn)而獲得高厚度均勻性的硅外延片，這將大大提高制備的大面陣、高分辨率CXD器件的性能與成品率。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種提高CXD器件用硅外延片的厚度均勻性的方法，其特征在于:包括以下步驟:
步驟一.首先利用HCl氣體對(duì)外延爐的基座進(jìn)行腐蝕，以去除基座上的殘余沉積物，腐蝕溫度設(shè)定為115(Tl200°C，HCl氣體純度彡99.99%，流量設(shè)定為I?3 L/min，腐蝕時(shí)間設(shè)定為3?5min，隨后給基座包上一層本征多晶硅，多晶硅的生長(zhǎng)原料為三氯氫硅氣體，純度彡99.95%，流量設(shè)定為30?35 g/min，生長(zhǎng)時(shí)間設(shè)定為l(Tl5min。
[0006]步驟_..在基座的片坑內(nèi)裝入單晶娃襯底片，依次利用氣氣和氧氣吹掃外延爐的反應(yīng)腔室，氮?dú)夂蜌錃獾臍怏w純度均> 99.999%，吹掃氣體流量設(shè)定為10(Tl50L/min，吹掃時(shí)間設(shè)定為8?lOmin。
[0007]步驟三.在H2環(huán)境下對(duì)單晶硅襯底片進(jìn)行高溫烘焙，以去除襯底表面的殘留雜質(zhì)，4氣體流量設(shè)定為28(T320 L/min，烘焙溫度設(shè)定為116(Tl200°C，烘焙時(shí)間設(shè)定為2?5
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[0008]步驟四.對(duì)單晶硅襯底片表面進(jìn)行氣相拋光，H2氣體輸送HC1氣體進(jìn)入反應(yīng)腔室，H2流量設(shè)定為250?300 L/min，拋光氣體HC1流量設(shè)定為1?3 L/min，拋光溫度設(shè)定為115(Tl200°C，拋光時(shí)間設(shè)定為3?5 min。
[0009]步驟五.外延層生長(zhǎng)時(shí)的外延爐壓力始終維持在0.1 MPa的常壓，外延爐的基座頂盤(pán)高度控制在45飛0mm，外延爐的基座轉(zhuǎn)速控制在2.(Γ3.0r/min，外延層的生長(zhǎng)溫度設(shè)定為112(Tl 150°C，外延生長(zhǎng)時(shí)采用H2輸送三氯氫硅和硼烷摻雜劑進(jìn)入反應(yīng)腔室，H2流量控制在29(T300L/min，三氯氫硅作為硅外延生長(zhǎng)的原料，流量設(shè)定為25?30 g/min,外延層生長(zhǎng)速率控制在f 1.5 μ m/min，硼烷摻雜劑純度為50 ppm，流量設(shè)定為55?60sccm。
[0010]步驟六.外延層生長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定的厚度后開(kāi)始降溫，并依次利用氫氣和氮?dú)獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，氣體流量設(shè)定為10(Tl50L/min，吹掃時(shí)間設(shè)定為8?lOmin。
[0011]步驟七.將外延片從基座片坑內(nèi)取下，利用紅外線(xiàn)干涉法對(duì)外延層的厚度及均勻性進(jìn)行測(cè)量，記錄中心點(diǎn)及四個(gè)距邊緣10 mm的位置的厚度，并獲得厚度平均值及均勻性。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:提供了一種顯著提高CCD器件用硅外延片的厚度均勻性的工藝方法，該方法制備的硅外延片可以滿(mǎn)足高性能、高集成度CCD器件對(duì)外延層厚度及其均勻性的要求。采用本工藝方法獲得的硅外延片厚度均勻性可以高于98%，達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平，可替代進(jìn)口產(chǎn)品，將極大推進(jìn)國(guó)產(chǎn)CCD器件的研制進(jìn)程。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是實(shí)施例1獲得的硅外延片厚度及均勻性的測(cè)試結(jié)果；
圖2是實(shí)施例2獲得的硅外延片厚度及均勻性的測(cè)試結(jié)果；
圖3是實(shí)施例3獲得的硅外延片厚度及均勻性的測(cè)試結(jié)果；
圖4是實(shí)施例4獲得的硅外延片厚度及均勻性的測(cè)試結(jié)果。

【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
本發(fā)明所用的外延爐為PE-2061S型桶式外延爐，采用高純石墨基座作為高頻感應(yīng)加熱體。
[0015]實(shí)施例1:
(1)先利用HC1氣體對(duì)外延爐的基座進(jìn)行腐蝕，以去除基座上的殘余沉積物，腐蝕溫度設(shè)定為1150°C，HC1氣體純度彡99.99%，流量設(shè)定為3L/min，腐蝕時(shí)間設(shè)定為5 min,隨后對(duì)基座重新包上一層本征多晶硅，多晶硅生長(zhǎng)原料為三氯氫硅氣體，純度> 99.95%，流量設(shè)定為30g/min,多晶娃生長(zhǎng)時(shí)間設(shè)定為15min。
[0016](2)在基座的片坑內(nèi)裝入單晶硅襯底片，硅襯底片導(dǎo)電類(lèi)型為P型，單面拋光，晶向?yàn)椤?00>±0.5°，電阻率為0.01 Ω.cm，厚度為450 μπι，直徑為100mm。利用氮?dú)夂蜌錃獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，氮?dú)夂蜌錃獾募兌染?gt; 99.999%，吹掃氣體流量設(shè)定為100 L/min,吹掃時(shí)間設(shè)定為8min。
[0017](3)在H2環(huán)境下對(duì)單晶娃襯底片進(jìn)行聞溫供倍，以去除單晶娃襯底片表面的殘留雜質(zhì)，H2流量設(shè)定為300 L/min，烘焙溫度設(shè)定為1160°C，烘焙時(shí)間設(shè)定為3 min。
[0018](4)對(duì)單晶娃襯底片表面進(jìn)行氣相拋光,H2輸送HCl氣體進(jìn)入反應(yīng)腔室,拋光氣體HCl流量設(shè)定為3L/min，H2流量設(shè)定為300 L/min，拋光溫度設(shè)定為1160°C，拋光時(shí)間設(shè)定為 5min。
[0019](5)外延層生長(zhǎng)時(shí)的外延爐壓力始終維持在0.1 MPa的常壓，外延爐的基座頂盤(pán)高度控制在50mm，外延爐的基座轉(zhuǎn)速控制在3.0 r/min，外延層的生長(zhǎng)溫度設(shè)定為1120°C，H2輸送HCl氣體進(jìn)入反應(yīng)腔室，H2流量設(shè)定為300L/min，三氯氫硅作為硅外延生長(zhǎng)的原料，流量設(shè)定為25g/min，外延層生長(zhǎng)速率設(shè)定為lym/min，外延生長(zhǎng)時(shí)需要控制摻雜劑流量，以控制外延層電阻率，采用H2輸送三氯氫硅和硼烷摻雜劑進(jìn)入反應(yīng)腔室，摻雜劑硼烷(B2H6)純度為50ppm,流量設(shè)定為55sccm。
[0020](6)外延層生長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定的厚度后開(kāi)始降溫，并依次利用氫氣和氮?dú)獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，吹掃氣體流量設(shè)定為100L/min，吹掃時(shí)間設(shè)定為8min。
[0021](7)將外延片從基座片坑內(nèi)取下，利用NIC0LET 6700傅里葉紅外光譜儀對(duì)外延層的厚度及均勻性進(jìn)行測(cè)量，記錄中心點(diǎn)及四個(gè)距邊緣10 mm的位置的厚度，并獲得厚度平均值及其均勻性。
[0022]以上實(shí)施例1制得的硅外延層片厚度測(cè)試結(jié)果如圖1所示，厚度平均值為14.719μ m,厚度均勻性為99.829%。所制外延厚度及其均勻性完全滿(mǎn)足CCD器件的指標(biāo)要求。
[0023]實(shí)施例2:
(I)利用HCl氣體對(duì)外延爐的基座進(jìn)行腐蝕，以去除基座上的殘余沉積物，腐蝕溫度設(shè)定為1160°C，HC1氣體純度> 99.99%，流量設(shè)定為3L/min，腐蝕時(shí)間設(shè)定為5min，隨后對(duì)基座重新包上一層本征多晶硅，多晶硅生長(zhǎng)原料為三氯氫硅氣體，純度> 99.95%，流量設(shè)定為30 g/min,多晶娃生長(zhǎng)時(shí)間設(shè)定為15min。
[0024](2)在基座的片坑內(nèi)裝入單晶硅襯底片，硅襯底片導(dǎo)電類(lèi)型為P型，單面拋光，晶向?yàn)椤?00>±0.5°，電阻率為0.01 Ω.cm，厚度為450 μ m，直徑為100臟。利用氮?dú)夂蜌錃獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，氮?dú)夂蜌錃獾募兌染?gt; 99.999%，吹掃氣體流量設(shè)定為100 L/min,吹掃時(shí)間設(shè)定為lOmin。
[0025](3)在H2環(huán)境下對(duì)單晶硅襯底片進(jìn)行高溫烘焙，以去除單晶硅襯底片表面的殘留雜質(zhì)，H2流量設(shè)定為320 L/min，烘焙溫度設(shè)定為1160°C，烘焙時(shí)間設(shè)定為2 min。
[0026](4)對(duì)單晶硅襯底片表面進(jìn)行氣相拋光，H2輸送HCL氣體進(jìn)入反應(yīng)腔室，H2流量設(shè)定為300L/min，拋光氣體HCl流量設(shè)定為3 L/min，拋光溫度設(shè)定為1160°C，拋光時(shí)間設(shè)定為 5min。
[0027](5)外延層生長(zhǎng)時(shí)的外延爐壓力始終維持在0.1 MPa的常壓，外延爐的基座頂盤(pán)高度控制在50mm，外延爐的基座轉(zhuǎn)速控制在3.0 r/min，外延層的生長(zhǎng)溫度設(shè)定為1120°C，外延生長(zhǎng)時(shí)需要控制摻雜劑流量，以控制外延層電阻率，采用H2輸送三氯氫硅和硼烷摻雜劑進(jìn)入反應(yīng)腔室，H2流量設(shè)定為300L/min，三氯氫硅作為硅外延生長(zhǎng)的原料，流量設(shè)定為25g/min，外延層生長(zhǎng)速率設(shè)定為1.2 μ m/min，摻雜劑硼烷(B2H6)純度為50ppm，流量設(shè)定為55sccm0
[0028](6)外延層生長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定的厚度后開(kāi)始降溫，并依次利用氫氣和氮?dú)獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，吹掃氣體流量設(shè)定為100L/min，吹掃時(shí)間設(shè)定為lOmin。
[0029](7)將外延片從基座片坑內(nèi)取下，利用NICOLET 6700傅里葉紅外光譜儀對(duì)外延層的厚度及均勻性進(jìn)行測(cè)量，記錄中心點(diǎn)及四個(gè)距邊緣10 mm的位置的厚度，并獲得厚度平均值及其均勻性。
[0030]以上實(shí)施例2制得的硅外延片厚度測(cè)試結(jié)果如圖2所示，厚度平均值為14.732 μ m,厚度均勻性為99.799%。所制外延片的厚度及其均勻性完全滿(mǎn)足高性能CXD器件的指標(biāo)要求。
[0031]實(shí)施例3:
(I)先利用HCl氣體對(duì)外延爐的基座進(jìn)行腐蝕，以去除基座上的殘余沉積物,腐蝕溫度設(shè)定為1180°C，HC1氣體純度> 99.99%，流量設(shè)定為3L/min，腐蝕時(shí)間設(shè)定為5min，隨后對(duì)基座重新包上一層本征多晶硅，多晶硅生長(zhǎng)原料為三氯氫硅(SiHCl3)氣體，純度彡99.95%，流量設(shè)定為30g/min，多晶硅生長(zhǎng)時(shí)間設(shè)定為15min。
[0032]( 2)在基座的片坑內(nèi)裝入單晶硅襯底片，硅襯底片導(dǎo)電類(lèi)型為P型，單面拋光，晶向?yàn)椤?00>±0.5°，電阻率為0.01 Ω.cm，厚度為450 μ m，直徑為100mm。利用氮?dú)夂蜌錃獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，氮?dú)夂蜌錃獾募兌染?gt; 99.999%，吹掃氣體流量設(shè)定為10L/min,吹掃時(shí)間設(shè)定為8min。
[0033](3)在H2環(huán)境下對(duì)單晶硅襯底片進(jìn)行高溫烘焙，以去除單晶硅襯底片表面的殘留雜質(zhì)，H2流量設(shè)定為320 L/min，烘焙溫度設(shè)定為1180°C，烘焙時(shí)間設(shè)定為3 min。
[0034](4)對(duì)單晶娃襯底片表面進(jìn)行氣相拋光,H2輸送HCl氣體進(jìn)入反應(yīng)腔室,拋光氣體HCl流量設(shè)定為3L/min，H2流量設(shè)定為300 L/min，拋光溫度設(shè)定為1180°C，拋光時(shí)間設(shè)定為 3min。
[0035](5)外延層生長(zhǎng)時(shí)的外延爐壓力始終維持在0.1 MPa的常壓，外延爐的基座頂盤(pán)高度控制在50mm，外延爐的基座轉(zhuǎn)速控制在3.0 r/min，外延層的生長(zhǎng)溫度設(shè)定為1140°C，H2輸送HCl氣體進(jìn)入反應(yīng)腔室，H2流量設(shè)定為300 L/min,三氯氫硅作為硅外延生長(zhǎng)的原料，流量設(shè)定為25g/min，外延層生長(zhǎng)速率設(shè)定為1.2 μ m/min，外延生長(zhǎng)時(shí)需要控制摻雜劑流量，以控制外延層電阻率，采用H2輸送三氯氫硅和硼烷摻雜劑進(jìn)入反應(yīng)腔室，摻雜劑硼烷(B2H6)純度為50ppm,流量設(shè)定為55sccm。
[0036](6)外延層生長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定的厚度后開(kāi)始降溫，并依次利用氫氣和氮?dú)獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，吹掃氣體流量設(shè)定為100L/min，吹掃時(shí)間設(shè)定為8min。
[0037](7)將外延片從基座片坑內(nèi)取下，利用NICOLET 6700傅里葉紅外光譜儀對(duì)外延層的厚度及均勻性進(jìn)行測(cè)量，記錄中心點(diǎn)及四個(gè)距邊緣10 mm的位置的厚度，并獲得厚度平均值及其均勻性。
[0038]以上實(shí)施例3制得的硅外延片厚度測(cè)試結(jié)果如圖3所示，厚度平均值為14.730 μ m,厚度均勻性為99.834%。所制外延片的厚度及其均勻性完全滿(mǎn)足高性能CXD器件的指標(biāo)要求。
[0039]實(shí)施例4:
(I)先利用HCl氣體對(duì)外延爐的基座進(jìn)行腐蝕，以去除基座上的殘余沉積物,腐蝕溫度設(shè)定為1180°C，HC1氣體純度> 99.99%，流量設(shè)定為3L/min，腐蝕時(shí)間設(shè)定為5min，隨后對(duì)基座重新包上一層本征多晶硅，多晶硅生長(zhǎng)原料為三氯氫硅(SiHCl3)氣體，純度彡99.95%，流量設(shè)定為33 g/min，多晶硅生長(zhǎng)時(shí)間設(shè)定為12min。
[0040](2)在基座的片坑內(nèi)裝入單晶硅襯底片，硅襯底片導(dǎo)電類(lèi)型為P型，單面拋光，晶向?yàn)椤?00>±0.5°，電阻率為0.01 Ω.cm，厚度為450 μ m，直徑為100mm。利用氮?dú)夂蜌錃獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，氮?dú)夂蜌錃獾募兌染?gt; 99.999%，吹掃氣體流量設(shè)定為100L/min,吹掃時(shí)間設(shè)定為lOmin。
[0041](3)在H2環(huán)境下對(duì)單晶硅襯底片進(jìn)行高溫烘焙，以去除單晶硅襯底片表面的殘留雜質(zhì)，H2流量設(shè)定為320 L/min，烘焙溫度設(shè)定為1180°C，烘焙時(shí)間設(shè)定為3 min。
[0042](4)對(duì)單晶娃襯底片表面進(jìn)行氣相拋光,H2輸送HC1氣體進(jìn)入反應(yīng)腔室，拋光氣體HC1流量設(shè)定為3L/min，H2流量設(shè)定為300 L/min，拋光溫度設(shè)定為1180°C，拋光時(shí)間設(shè)定為 5min。
[0043](5)外延層生長(zhǎng)時(shí)的外延爐壓力始終維持在0.1 MPa的常壓，外延爐的基座頂盤(pán)高度控制在50mm，外延爐的基座轉(zhuǎn)速控制在3.0 r/min，外延層的生長(zhǎng)溫度設(shè)定為1130°C，H2流量設(shè)定為300L/min，三氯氫硅(SiHCl3)作為硅外延生長(zhǎng)的原料，流量設(shè)定為25g/min，夕卜延層生長(zhǎng)速率設(shè)定為1.2 μ m/min，外延生長(zhǎng)時(shí)需要控制摻雜劑流量，以控制外延層電阻率，采用H2輸送三氯氫硅和硼烷摻雜劑進(jìn)入反應(yīng)腔室，摻雜劑硼烷(B2H6)純度為50ppm，流量設(shè)定為 55sccm0
[0044](6)外延層生長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定的厚度后開(kāi)始降溫，并依次利用氫氣和氮?dú)獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，吹掃氣體流量設(shè)定為100 L/min，吹掃時(shí)間設(shè)定為10 min。
[0045](7)將外延片從基座片坑內(nèi)取下，利用NICOLET 6700傅里葉紅外光譜儀對(duì)外延層的厚度及均勻性進(jìn)行測(cè)量，記錄中心點(diǎn)及四個(gè)距邊緣10 mm的位置的厚度，并獲得厚度平均值及其均勻性。
[0046]以上實(shí)施例4制得的硅外延片厚度測(cè)試結(jié)果如圖4所示，厚度平均值為14.743μ m,厚度均勻性為99.9%。所制外延片的厚度及其均勻性完全滿(mǎn)足高性能CCD器件的指標(biāo)要求。并且與實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施3相比，在其相應(yīng)的工藝條件下，實(shí)施例4所制得的外延片的均勻性相對(duì)最優(yōu)。因此，實(shí)施例4為本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種提高CCD器件用硅外延片的厚度均勻性的方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一.首先利用HCl氣體對(duì)外延爐的基座進(jìn)行腐蝕，以去除基座上的殘余沉積物，腐蝕溫度設(shè)定為115(Tl200°C，HCl氣體純度彡99.99%，流量設(shè)定為I?3 L/min，腐蝕時(shí)間設(shè)定為3?5min，隨后給基座包上一層本征多晶硅，多晶硅的生長(zhǎng)原料為三氯氫硅氣體，純度彡99.95%，流量設(shè)定為30?35 g/min，生長(zhǎng)時(shí)間設(shè)定為l(Tl5min ； 步驟二.在基座的片坑內(nèi)裝入單晶硅襯底片，依次利用氮?dú)夂蜌錃獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，氮?dú)夂蜌錃獾臍怏w純度均> 99.999%，吹掃氣體流量設(shè)定為10(Tl50L/min，吹掃時(shí)間設(shè)定為8?1min ；步驟三.在H2環(huán)境下對(duì)單晶硅襯底片進(jìn)行高溫烘焙，以去除襯底表面的殘留雜質(zhì)，H2氣體流量設(shè)定為28(T320 L/min，烘焙溫度設(shè)定為116(Tl200°C，烘焙時(shí)間設(shè)定為2?5 min ；步驟四.對(duì)單晶硅襯底片表面進(jìn)行氣相拋光，H2氣體輸送HCl氣體進(jìn)入反應(yīng)腔室，H2流量設(shè)定為250?300 L/min,拋光氣體HCl流量設(shè)定為I?3 L/min,拋光溫度設(shè)定為115(Tl200°C，拋光時(shí)間設(shè)定為3?5 min ； 步驟五.外延層生長(zhǎng)時(shí)的外延爐壓力始終維持在0.1 MPa的常壓，外延爐的基座頂盤(pán)高度控制在45飛0mm，外延爐的基座轉(zhuǎn)速控制在2.(Γ3.0r/min，外延層的生長(zhǎng)溫度設(shè)定為112(Tll50°C，外延生長(zhǎng)時(shí)采用H2輸送三氯氫硅和硼烷摻雜劑進(jìn)入反應(yīng)腔室，H2流量控制在29(T300L/min，三氯氫硅作為硅外延生長(zhǎng)的原料，流量設(shè)定為25?30 g/min，外延層生長(zhǎng)速率控制在廣1.5 μ m/min，硼烷摻雜劑純度為50 ppm，流量設(shè)定為55?60sccm ； 步驟六.外延層生長(zhǎng)達(dá)到預(yù)定的厚度后開(kāi)始降溫，并依次利用氫氣和氮?dú)獯祾咄庋訝t的反應(yīng)腔室，氣體流量設(shè)定為10(Tl50L/min，吹掃時(shí)間設(shè)定為8?1min ； 步驟七.將外延片從基座片坑內(nèi)取下，利用紅外線(xiàn)干涉法對(duì)外延層的厚度及均勻性進(jìn)行測(cè)量，記錄中心點(diǎn)及四個(gè)距邊緣10 mm的位置的厚度，并獲得厚度平均值及均勻性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種提高CCD器件用硅外延片的厚度均勻性的方法，其特征在于:所述的外延爐為PE-2061S型桶式外延爐。
【文檔編號(hào)】H01L27/146GK104269354SQ201410570410
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】王文林, 李揚(yáng), 陳濤, 李明達(dá) 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所