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申请/专利权人：上海领矽半导体有限公司
摘要：本发明公开了一种低电容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NP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。
主权项：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：预备衬底片：所述衬底片为重掺砷衬底，电阻率＜0.002Ω·cm，背封层为二氧化硅与多晶硅；基座预包SiN：向外延反应腔内通入纯度为5N以上的三氯氢硅、氢气和氮气，其化学反应物SiN对石墨基座进行包裹；SiN固相转移：将所述重掺砷的硅衬底置于所述包裹SiN的石墨基座上，在1130-1180℃通入纯度为5N以上的氢气和HCl气体的混合气，基座上预包裹的SiN向所述硅衬底背面固相转移，完成后氢气吹扫反应腔；外延生长P型重掺硼缓冲层：反应腔温度控制在1130℃～1150℃，通入高纯硼烷和氢气混合气体，并通入高纯TCS硅源气体，在所述重掺砷衬底表面沉积P型重掺硼缓冲层，所述硼烷流量为80～150sccm，所述缓冲层的厚度为0.5～1.2μm；外延生长N型高阻外延层：反应腔温度控制在1100～1130℃，通入高纯磷烷和高纯氢气的混合气体，并通入高纯TCS硅源气体，在重掺硼缓冲层上生长N型高阻外延层；所述外延生长P型重掺硼缓冲层时氢气流量为100Lmin，TCS硅源气体流量为2～4gmin，重掺硼缓冲层沉积速率为0.2～0.4μmmin；所述外延生长N型高阻外延层时，磷烷流量为5～20sccm，氢气流量为150Lmin，TCS硅源气体流量6～10gmin，高阻外延层生长速率为1.5～2.5μmmin，外延厚度10～18μm；所述N型高阻外延层的电阻率大于150Ω·cm。
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