[发明专利]一种阶跃恢复二极管用硅外延片的制备方法

权利要求书

1.一种阶跃恢复二极管用硅外延片的制备方法，其特征在于，有如下步骤：

（1）、先利用纯度≥99.99%的HCl气体对外延炉的石墨基座进行刻蚀，完全去除基座上的残余沉积物质，刻蚀温度设定为1130-1150℃，HCl气体流量设定为1-3 L/min，HCl刻蚀时间设定为3-5 min，刻蚀完成后，随即在基座表面重新生长一层无掺杂多晶硅，生长原料为SiHCl₃，气体流量设定为14-16 L/min，生长时间设定为10-12 min；

（2）、向外延炉的基座片坑内装入硅单晶衬底片，依次利用纯度均≥99.999%的氮气和氢气吹扫外延炉反应腔体，气体流量设定为290-310 L/min，吹扫时间设定为10-12 min；

（3）、利用HCl气体对硅单晶衬底片的表面进行抛光，HCl流量设定为1L/min，抛光温度设定为1130℃，抛光时间设定为1min；

（4）、使用氢气进行变流量吹扫，将杂质不断稀释并排除出外延炉反应腔体，氢气流量变化范围设定为40-400 L/min，氢气流量从40 L/min上升到400 L/min，时间设定为0.5min，随后在氢气流量为400 L/min下进行气体吹扫，时间设定为5 min，然后将氢气流量从400 L/min下降至40 L/min，时间设定为0.5min，随后在氢气流量为40 L/min下进行气体吹扫，时间设定为3min，完成一次变流量吹扫过程，总共进行3次变流量吹扫过程；

（5）、用氢气输送气态的SiHCl₃为生长原料，在硅单晶衬底片表面首先生长第一段外延层，以抑制衬底杂质自扩散过程，氢气流量设定为290-310 L/min，SiHCl₃流量设定为14-16L/min，生长时间设定为20-30 sec，生长温度设定为1100℃；

（6）、再次用氢气进行变流量吹扫，将杂质不断稀释并排除出外延生长系统，氢气流量变化范围设定为40-400 L/min，氢气流量从40 L/min上升到400 L/min，时间设定为0.5min，随后在氢气流量为400 L/min下进行气体吹扫，时间设定为5 min，然后将氢气流量从400 L/min下降至40 L/min，时间设定为0.5min，随后在氢气流量为40 L/min下进行气体吹扫，时间设定为3min，完成一次变流量吹扫过程，总共需要进行3次变流量过程；

（7）、利用SiHCl₃为生长原料进行第二段外延层的生长，生长温度设定为1130℃，氢气流量设定为290-310 L/min，SiHCl₃流量设定为25-28 L/min，外延层的生长时间设定为1min20sec-1min30sec，外延炉基座转速设定为4-5 r/min，基座顶盘的高度设定为40-50mm，外延炉设备的加热感应线圈的4#接线柱与5#接线柱相连接；

（8）、外延层生长完成后开始降温，将氢气和氮气流量设定为290-310 L/min，依次吹扫外延炉反应腔体10-12 min，然后将硅外延片从基座上取出。

2.根据权利要求1所述的一种阶跃恢复二极管用硅外延片的制备方法，其特征在于，所用的外延炉为PE2061S型常压桶式外延炉。

3.根据权利要求1所述的一种阶跃恢复二极管用硅外延片的制备方法，其特征在于，硅单晶衬底片的电阻率0.001-0.004 Ω▪cm，其背面包覆有500 nm的氧化背封层。