[发明专利]有效抑制自掺杂效应的外延生长方法

权利要求书

1.一种有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于，包含如下步骤：

1).制备含有重掺杂埋层区域的半导体衬底，并去除所述半导体衬底表面的氧化物；

2).清洗待使用的反应腔室，以清除附着在反应腔室内壁的杂质；

3).将所述半导体衬底载入被清洗过的反应腔室，并在真空条件下对所述半导体衬底进行预烘烤，以去除所述半导体衬底表面的湿气及氧化物，随后抽出所述半导体衬底表面被解吸附的掺杂原子；

4).在高温和低气体流量条件下，在已抽出掺杂原子的所述半导体衬底表面生长第一本征外延层；

5).在低温和高气体流量条件下，在已生长有第一本征外延层的结构表面继续生长所需厚度的第二外延层。

2.根据权利要求1所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：所述半导体衬底的重掺杂埋层区域采用的掺杂材料为砷、磷、碲、及硼原子中的一种；采用离子注入或者固相热扩散的方式制备所述重掺杂埋层区域。

3.根据权利要求1所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：所述步骤2)中，采用氯化氢气体清洗反应腔室，清洗时的温度为1190℃，HCL流量为20sccm，载流气体为N₂或者H₂，时间为30秒。

4.根据权利要求1所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：生长所述第一本征外延层和第二外延层都是在低压下进行的，气压小于100托。

5.根据权利要求1或4所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：生长第一本征外延层和第二外延层采用的源气体为二氯硅烷。

6.根据权利要求1或4所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：生长第一本征外延层和第二外延层采用生长方式为化学气相外延法或分子束外延法。

7.根据权利要求1或4所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：形成的第一本征外延层的厚度在10nm到200nm米之间，采用的生长条件为：温度在1100℃到1250℃之间、二氯硅烷流量在50sccm到400sccm之间，氢气流量在5slm到80slm之间。

8.根据权利要求1或4所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：生长第二外延层的条件为：温度在900℃到1250℃之间、二氯硅烷的流量在100sccm到800sccm之间。

9.根据权利要求1或4所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：所述第二外延层为非掺杂层、P型掺杂层或N型掺杂层。

10.根据权利要求9所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：所述P型掺杂层的掺杂原子为硼原子；所述N型掺杂层的掺杂原子为磷或砷原子。

11.根据权利要求1所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：所述预烘烤的条件是：温度在1000℃到1250℃之间、时间在20秒到10分钟之间、气氛为惰性气体。

12.根据权利要求11所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：所述惰性气体为氢气或氮气。

13.根据权利要求1所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于还包括刻蚀部分第一本征外延层以减低所述第一本征外延层的厚度及去除其表面的掺杂原子的步骤。

14.根据权利要求13所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：采用往所述反应腔室通入氯化氢气体来刻蚀所述第一本征外延层。

15.根据权利要求13所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：刻蚀时的条件为：温度为1100℃到1200℃、气压小于40托。

16.根据权利要求13所述的有效抑制自掺杂效应的外延生长方法，其特征在于：当所述半导体衬底的高掺杂埋层区域表面积超过所述半导体衬底表面积的一半时，包括所述刻蚀部分第一本征外延层的步骤。