當(dāng)前,硅外延材料作為第一大電子功能材料,是集成電路制造的基礎(chǔ)和核心,支撐著信息產(chǎn)業(yè)和微電子產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。其中,P型外延材料廣泛應(yīng)用于超大規(guī)模集成電路和分立器件中,是制備多種器件的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,直接影響著器件的性能。然而,在表面質(zhì)量、一致性等核心技術(shù)方面,國內(nèi)P型外延材料與國外存在較大差距,產(chǎn)能上也不能完全滿足國內(nèi)器件廠商的需求。因此,如何通過設(shè)備的調(diào)節(jié)以及工藝的優(yōu)化來改善P型外延材料的電學(xué)參數(shù)、進(jìn)而提高產(chǎn)能,已成為一項重要課題。本文詳細(xì)論述了 P型外延材料的應(yīng)用,分析了硅外延片的制造過程,探究了氣相外延設(shè)備及其控制調(diào)節(jié),研究了生產(chǎn)工藝原理及測試方法,分析了影響外延片電阻率均勻性、厚度均勻性和表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素,發(fā)現(xiàn)腔體內(nèi)溫場及氣流對電學(xué)參數(shù)分布的影響很大。通過調(diào)節(jié)設(shè)備線圈、氣腐工藝、生長純度、變流量吹除工藝和改變bake時間等關(guān)鍵技術(shù)來優(yōu)化外延材料生長工藝,改善了腔體內(nèi)溫場的分布,有效抑制了自摻雜影響,改善了外延片參數(shù)的一致性,良好控制了表面質(zhì)量,提高了生產(chǎn)效率。采用本文方法制備的P型外延材料,其電阻率不均勻性（C-距邊6mm 5點(diǎn)）小于5%,厚度不均勻性（C-距邊6mm 5點(diǎn)）小于... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１外延片的應(yīng)用舉例??

厚的外延材料，比較適合應(yīng)用在工業(yè)化生產(chǎn)中；在常溫下ＳｉＨ４和ＳｉＨ２Ｃｌ２?（ＤＣＳ）是氣體，??含Ｓｉ量也比前兩者高，因此對外延生長的溫度要求比較低一般為９５０°Ｃ？１１００°Ｃ，并且生長??速率也比前兩者快的多，圖２－２給出了這四種源的外延速率曲線。ＤＣＳ被廣泛用于在較低的??溫度下進(jìn)行生長，約１０００°Ｃ￣１１００°Ｃ，溫度低，自摻雜和固態(tài)擴(kuò)散現(xiàn)象就會減輕，ＳｉＨ４被用??于在低于１０００°Ｃ的溫度下生長非常薄的外延層，這導(dǎo)致了與ＳｉＣｌ４相比生長中自摻雜的影響??將更小。但是８１１１４和ＤＣＳ可燃性高，在空氣中易燃，而且ＳｉＨ４在較低溫度下極易發(fā)生熱分??解，并在反應(yīng)腔內(nèi)的壁上留下嚴(yán)重的沉淀。所以在商業(yè)化的實際生產(chǎn)中，需要根據(jù)各類源的??特性綜合考慮，比如它們的優(yōu)缺點(diǎn)、安全性、成本等，外延廠商生產(chǎn)超大規(guī)模集成電路用的??外延材料的硅源，一般選用ＤＣＳ；?ＴＣＳ作為功率器件等需要厚膜外延材料的外延硅源。??選擇使用哪種氣源還要根據(jù)生長條件和外延層的規(guī)格來決定，其中生長溫度是選擇氣源??種類時要考慮的最重要因素。圖２－２給出了在使用不同氣源時

圖２－３硅外延中摻雜劑與淀積溫度關(guān)系??由于每種摻雜劑都有其自身的特征

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3532872