一种低电容TVS用硅外延材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低电容TVS用硅外延材料的制备方法，包括如下步骤：预备重掺砷衬底，对石墨基座预包SiN，在1130‑1180℃通入氢气和HCl气体的混合气，基座上预包裹的SiN向硅衬底背面固相转移。在外延生长阶段，先外延生长P型重掺硼缓冲层，再外延生长N型高阻外延层。在石墨基座上预包裹一定厚度的SiN，通入低温小流量HCl气腐，可促进基座上预包裹的SiN固相转移至硅片背面，起到抑制衬底砷自掺杂的作用。其次，缓冲层硼杂质与衬底的砷杂质进行N/P综合，衬底砷自掺杂溢出将被掺硼的缓冲层有效阻挡，从而减少对高阻外延层自掺杂的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体基础材料硅外延片，尤其涉及一种低电容tvs用硅外延材料的制备方法。

技术介绍

1、外延生长属于薄膜生长中的一种，其特征是在单晶衬底的表面沿着衬底原有的晶向，生长一层单晶薄层的方法。由于外延生长相比熔体法生长的单晶缺陷更少、无氧碳沾污、主动掺杂易控制等优点，在功率器件材料方面广泛应用。

2、在外延生长中，常用的衬底包括n型和p型，其中n型衬底掺杂剂原子包括锑、砷、磷，p型仅有硼原子。外延前的hcl腐蚀、h2吹扫和外延生长时的高温，都使衬底中的杂质原子极易从正面、衬底边缘甚至背面通过气态形式蒸发到反应室的气相中，衬底的掺杂剂原子随着外延反应重新沉积到硅片表面，成为外延层自掺杂。同时高温腔室中其他化学气氛也可能进入外延层，也会形成自掺杂。

3、自掺杂的程度主要取决于衬底杂质扩散能力、衬底杂质浓度、温度、反应腔室洁净度等，还与边界层厚度有关。低电容tvs由于器件设计要求，往往选择重掺砷衬底，并需要一层n型高阻外延层(电阻率＞150ω·cm)。而在重掺砷衬底上进行外延生长，砷的气相自掺杂效应抑制是能否得到高阻外延层的关键。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低电容TVS用硅外延材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的低电容TVS用硅外延材料的制备方法，其特征在于：所述基座预包SiN时，温度控制在1130℃，SiN的沉积速率为2～3μm/min，SiN的沉积厚度为3-7μm。

3.根据权利要求2所述的低电容TVS用硅外延材料的制备方法，其特征在于：所述SiN的沉积厚度优选5μm。

4.根据权利要求1所述的低电容TVS用硅外延材料的制备方法，其特征在于：所述SiN固相转移时，H2流量为100-200L/min，HCL气体流量0.5～1L/min，通入时间为4～8min，H2...

【技术特征摘要】

1.一种低电容tvs用硅外延材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的低电容tvs用硅外延材料的制备方法，其特征在于：所述基座预包sin时，温度控制在1130℃，sin的沉积速率为2～3μm/min，sin的沉积厚度为3-7μm。

3.根据权利要求2所述的低电容tvs用硅外延材料的制备方法，其特征在于：所述sin的沉积厚度优选5μm。

4.根据权利要求1所述的低电容tvs用硅外延材料的制备方法，其特征在于：所述sin固相转移时，h2流量为100-200l/min，hcl气体流量0.5～1l/min，通入时间为4～8min，h2吹扫时间为10min。

5.根据权利要求1所述的低电容tvs用硅外延材料的制备方法，其特征在于：外延生长p型重掺硼缓冲层时氢气流量为100l/min，tcs硅源气体流量为2～4g/min，重掺硼缓冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪凯彬，黄海员，张功杰，付江川，杨叶，何麦娟，
申请(专利权)人：上海领矽半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：