一种光电探测器用重掺硅衬底制备高阻外延层的方法
专利汇可以提供一种光电探测器用重掺硅衬底制备高阻外延层的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种光电探测器用重掺 硅 衬底制备高阻 外延 层的方法。将硅衬底片装入外延反应腔体内的外延 基座 上，依次利用氮气和氢气吹扫外延炉掺杂管道和反应腔体。给外延基座加热，由室温升温至1160℃。在恒温下对硅衬底片 烘烤 3min，使硅衬底片表面的杂质挥发，使表面形成杂质耗尽区。利用流量周期性快速交替变化，范围为40L/min~400L/min的氢气对反应腔体进行吹扫。进行第一层外延层的生长。利用流量周期性快速交替变化，范围为40L/min~400L/min的氢气对反应腔体进行吹扫。进行第二层外延层的生长。有益效果是：整片区域的 电阻 率 均可满足高于1000Ω·cm的指标，使材料可满足光电探测器的使用要求。，下面是一种光电探测器用重掺硅衬底制备高阻外延层的方法专利的具体信息内容。
1.一种光电探测器用重掺硅衬底制备高阻外延层的方法，其特征在于，步骤如下：
第一步、将硅衬底片装入外延反应腔体内的外延基座上，依次利用氮气和氢气吹扫外延炉掺杂管道和反应腔体，氮气的流量设定为100 L/min，氢气的流量设定为100 L/min，掺杂管道和反应腔体的吹扫时间均设定为10 min；
第二步、给外延基座加热，由室温升温至1160℃，通入氯化氢气体，对硅衬底片表面进行抛光，氯化氢流量设定为3 L/min，抛光时间设定为1min；
第三步、在恒温下对硅衬底片烘烤3min，使硅衬底片表面的杂质挥发，使表面形成杂质耗尽区；
第四步、利用流量周期性快速交替变化，范围为40L/min 400L/min的氢气对反应腔体~
进行吹扫，将氢气流量由300L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由40L/min快速增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由400L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由40L/min快速增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由400L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，将氢气流量由40L/min快速增加至300L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；
第五步、进行第一层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33L/min，生长时间为2min，然后将反应腔体温度降低30℃；
第六步、利用流量周期性快速交替变化，范围为40L/min 400L/min的氢气对反应腔体~
进行吹扫，将氢气流量由300L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由40L/min快速增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由400L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由40L/min快速增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由400L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，将氢气流量由40L/min快速增加至300L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；
第七步、进行第二层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33 L/min，通入纯度规格为50ppm的硼烷作为外延层掺杂气体，流量设定为
50sccm，外延层生长时间为34min；
第八步、外延层生长完成后停止加热，依次用氢气和氮气吹扫外延反应腔体10 min，氢气的流量设定为100 L/min，氮气的流量设定为100 L/min，最后从反应腔体内取片。
2.如权利要求1所述的一种光电探测器用重掺硅衬底制备高阻外延层的方法，其特征在于：所述硅衬底片为直径150mm的重掺硼硅衬底片，硅衬底片电阻率低于0.02Ω·cm。
3.如权利要求1所述的一种光电探测器用重掺硅衬底制备高阻外延层的方法，其特征在于：所述外延层的厚度为45µm 55µm，电阻率高于1000 Ω·cm。
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4.如权利要求1所述的一种光电探测器用重掺硅衬底制备高阻外延层的方法，其特征在于：给外延基座加热，由室温升温至1160℃的过程中采用缓梯度升温的方法，升温速率为
15℃/min，并且在900℃、950℃和1000℃时均恒温2min，减少材料的应力积累，降低缺陷的发生概率。
一种光电探测器用重掺硅衬底制备高阻外延层的方法
技术领域
背景技术
发明内容
第二步、给外延基座加热，由室温升温至1160℃，通入氯化氢气体，对硅衬底片表面进行抛光，氯化氢流量设定为3 L/min，抛光时间设定为1min；
第三步、在恒温下对硅衬底片烘烤3min，使硅衬底片表面的杂质挥发，使表面形成杂质耗尽区；
第四步、利用流量周期性快速交替变化，范围为40L/min 400L/min的氢气对反应腔体~
进行吹扫，将氢气流量由300L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由40L/min快速增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由400L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由40L/min快速增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由400L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，将氢气流量由40L/min快速增加至300L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；
第五步、进行第一层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33L/min，生长时间为2min，然后将反应腔体温度降低30℃；
第六步、利用流量周期性快速交替变化，范围为40L/min 400L/min的氢气对反应腔体~
进行吹扫，将氢气流量由300L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由40L/min快速增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由400L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由40L/min快速增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；将氢气流量由400L/min快速减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，将氢气流量由40L/min快速增加至300L/min，流量增加所需的时间设定为1min，在该气流下吹扫3min；
第七步、进行第二层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33 L/min，通入纯度规格为50ppm的硼烷作为外延层掺杂气体，流量设定为
50sccm，外延层生长时间为34min；
第八步、外延层生长完成后停止加热，依次用氢气和氮气吹扫外延反应腔体10 min，氢气的流量设定为100 L/min，氮气的流量设定为100 L/min，最后从反应腔体内取片。
图3本发明实施例3的片内电阻率分布示意图；
图4本发明实施例4的片内电阻率分布示意图；
图5本发明实施例5的片内电阻率分布示意图。
具体实施方式
第二步、给外延基座加热，由室温直接升温至1160℃，升温速率为10℃/min，通入氯化氢气体，对硅衬底片表面进行抛光，氯化氢流量设定为3 L/min，抛光时间设定为1min；
第三步、在恒温下对硅衬底片烘烤3min，使硅衬底片表面的杂质挥发，使表面形成杂质耗尽区；
第四步、利用流量为300L/min的氢气吹扫反应腔体10min；
第五步、进行第一层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33L/min，生长时间为2min，然后将反应腔体温度降低30℃；
第六步、进行第二层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33 L/min，通入纯度规格为50ppm的硼烷作为外延层掺杂气体，流量设定为
50sccm，外延层生长时间为34min；
第七步、外延层生长完成后停止加热，依次用氢气和氮气吹扫外延反应腔体10 min，氢气的流量设定为100 L/min，氮气的流量设定为100 L/min，最后从反应腔体内取片。
第二步、给外延基座加热，由室温升温至1160℃，升温速率为15℃/min，通入氯化氢气体，对硅衬底片表面进行抛光，氯化氢流量设定为3 L/min，抛光时间设定为1min；
第三步、在恒温下对硅衬底片烘烤3min，使硅衬底片表面的杂质挥发，使表面形成杂质耗尽区；
第四步、利用流量为300L/min的氢气吹扫反应腔体10min；
第五步、进行第一层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33L/min，生长时间为2min，然后将反应腔体温度降低30℃；
第六步、利用流量为300L/min的氢气吹扫反应腔体10min；
第七步、进行第二层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33 L/min，通入纯度规格为50ppm的硼烷作为外延层掺杂气体，流量设定为
50sccm，外延层生长时间为34min；
第八步、外延层生长完成后停止加热，依次用氢气和氮气吹扫外延反应腔体10 min，氢气的流量设定为100 L/min，氮气的流量设定为100 L/min，最后从反应腔体内取片。
cm，表面光亮无雾缺陷，层错密度为0个/cm ，位错密度为51个/cm ，电阻率片内5点测试结果如图2所示，中心区域电阻率为1079Ω·cm，四周区域电阻率依次为772Ω·cm、882Ω·cm、
718Ω·cm、935Ω·cm；
中心区域电阻率为1079Ω·cm可以满足高于1000Ω·cm的要求，但四周区域均不能满足电阻率要求。
第二步、给外延基座加热，由室温升温至1160℃，升温速率为15℃/min，并且在900℃、
950℃和1000℃时均恒温2min，通入氯化氢气体，对硅衬底片表面进行抛光，氯化氢流量设定为3 L/min，抛光时间设定为1min；
第三步、在恒温下对硅衬底片烘烤3min，使硅衬底片表面的杂质挥发，使表面形成杂质耗尽区；
第四步通入氢气对反应腔体进行吹扫，吹扫过程中氢气流量快速改变，将氢气流量由
300L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由400L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至300L/min，流量增加所需的时间设定为
1min，随后在该气流下吹扫3min；
第五步进行第一层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33L/min，生长时间为2min，然后将反应腔体温度降低30℃；
第六步进行第二层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33 L/min，通入纯度规格为50ppm的硼烷作为外延层掺杂气体，流量设定为50sccm，外延层生长时间为34min；
第七步外延层生长完成后停止加热，依次用氢气和氮气吹扫外延反应腔体10 min，氢气的流量设定为100 L/min，氮气的流量设定为100 L/min，最后从反应腔体内取片。
中心区域电阻率为1144Ω·cm可以满足高于1000Ω·cm的要求，但四周区域均不能满足电阻率要求。
第二步给外延基座加热，由室温升温至1160℃，升温速率为15℃/min，并且在900℃、
950℃和1000℃时均恒温2min，通入氯化氢气体，对硅衬底片表面进行抛光，氯化氢流量设定为3 L/min，抛光时间设定为1min；
第三步在恒温下对硅衬底片烘烤3min，使硅衬底片表面的杂质挥发，使表面形成杂质耗尽区；
第四步通入氢气对反应腔体进行吹扫，吹扫过程中氢气流量快速改变，将氢气流量由
300L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由400L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至300L/min，流量增加所需的时间设定为
1min，随后在该气流下吹扫3min；
第五步进行第一层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33L/min，生长时间为2min，然后将反应腔体温度降低30℃；
第六步通入氢气对反应腔体进行吹扫，吹扫过程中氢气流量快速改变，将氢气流量由
300L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由400L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至300L/min，流量增加所需的时间设定为
1min，随后在该气流下吹扫3min；
第七步进行第二层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33 L/min，通入纯度规格为50ppm的硼烷作为外延层掺杂气体，流量设定为50sccm，外延层生长时间为34min；
第八步外延层生长完成后停止加热，依次用氢气和氮气吹扫外延反应腔体10 min，氢气的流量设定为100 L/min，氮气的流量设定为100 L/min，最后从反应腔体内取片。
第二步给外延基座加热，由室温升温至1160℃，升温速率为15℃/min，并且在900℃、
950℃和1000℃时均恒温2min，通入氯化氢气体，对硅衬底片表面进行抛光，氯化氢流量设定为3 L/min，抛光时间设定为1min；
第三步在恒温下对硅衬底片烘烤3min，使硅衬底片表面的杂质挥发，使表面形成杂质耗尽区；
第四步通入氢气对反应腔体进行吹扫，吹扫过程中氢气流量快速改变，将氢气流量由
300L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由400L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为
1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由400L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至300L/min，流量增加所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min；
第五步进行第一层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33L/min，生长时间为2min，然后将反应腔体温度降低30℃；
第六步通入氢气对反应腔体进行吹扫，吹扫过程中氢气流量快速改变，将氢气流量由
300L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由400L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至400L/min，流量增加所需的时间设定为
1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由400L/min减小至40L/min，流量降低所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min，将氢气流量由40L/min增加至300L/min，流量增加所需的时间设定为1min，随后在该气流下吹扫3min；
第七步进行第二层外延层的生长，氢气流量设定为300L/min，通入气态三氯氢硅，流量设定为33 L/min，通入纯度规格为50ppm的硼烷作为外延层掺杂气体，流量设定为50sccm，外延层生长时间为34min；
第八步外延层生长完成后停止加热，依次用氢气和氮气吹扫外延反应腔体10 min，氢气的流量设定为100 L/min，氮气的流量设定为100 L/min，最后从反应腔体内取片。
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