【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体工艺，主要是涉及一种改善外延硅片表面平坦度及翘曲度的方法。
技术介绍
1、外延是半导体工艺当中的一种，在bipolar工艺中，硅片最底层是衬底硅；然后在衬底上生长一层单晶硅，这层单晶硅称为外延层；再后来在外延层上注入基区、发射区等等，最后基本形成纵向npn管结构：外延层在其中是集电区，外延上面有基区和发射区，外延片就是在衬底上做好外延层的硅片，有些厂只做外延之后的工艺生产，所以他们买别人做好外延工艺的外延片来接着做后续工艺。
2、硅外延片通过采用化学气相沉积方法，在抛光硅片上再生长一层外延单晶硅薄膜，实现对硅晶片表面质量以及导电性能的改善调控，硅外延片表面平坦度是半导体器件性能的重要影响参数，平坦度越好，器件良率与性能越高，因而平坦度改善是硅外延片研究的一项重要内容。
3、目前控制外延硅片表面参数主要是通过控制衬底材料的表面参数或者筛选使用符合要求的衬底材料来实现的，这种做法存在一定的缺点，首先是筛选降低了材料的利用率，增加了衬底材料的使用成本；同时还会对背面有多晶硅背封的衬底材料，衬底的表面数值和外延后的大小并不对应，因此这种筛选方法并不能有效控制表面参数，最后是对外延后因为表面异常造成的不合格无法返工或修复。
4、针对上述现有外延片加工中的这些问题需要进行解决，以控制外延片材料的成品率以及品质。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的问题，本专利技术提供了一种外延片的生长方法，其目的在于优化现有技术中存在的影响外延片表面
2、本专利技术所采用的技术方案如下。
3、步骤1：对所选硅片进行外延生长；
4、步骤2：对经外延生长的硅片进行退火，以消除其表面应力。
5、所述步骤1中的所选硅片，其特征在于，所选硅片的标准为硅片翘曲度小于硅片厚度的0.7-1.3%。
6、所述选用的翘曲度小于硅片厚度的1.3%的硅片其原因在于，过大的翘曲度不适用于本专利，而小于0.7%翘曲度的硅片属于正常生产要求的硅片，其制造流程不需要经过本专利工艺，在本专利所出的外延热处理环境下无法使翘曲度回复到标准状态。
7、所述步骤1中的外延生长方式，其具体流程包括：① 置硅片与外延反应腔室内；②逐步升温至反应腔内温度至900℃，持续时间10-15min ③缓慢升温至1120-1150℃，进行外延层生长，外延层生长时间8-12分钟。
8、专利通过在所述条件下的热处理方式，用于消除微翘曲度下的表面热应力；过大的翘曲度在本专利条件下表面应力无法完全消除，其处理后的表面翘曲度及平坦度数值仍不符合工艺要求。
9、所述步骤1中的外延生长方式，其外延层生长工艺具体式为使用主喷气管路及边缘喷气管路同时向所述反应腔室内通入反应气体；其中，所述主喷气管路喷射的反应气 体自所述硅晶片的边缘延伸至所述硅晶片的中心，所述边缘喷气管路喷射的反应气体位于所述硅晶片的边缘区域，主喷气管路喷射的反应气体的气体流量为12000sccm～16000sccm，所述边缘喷气管路喷射的反应气体的气体流量为1200sccm～1600sccm。
10、所述外延生长方法，外延过程中控制外延形成于所述硅晶片的所述外延单晶硅薄膜的厚度自靠近所述硅晶片中心的一侧至所述硅晶片的边缘逐渐递增，可以补偿外延前硅晶片区域减薄现象，从而使得最终得到的外延硅片的表面具有较高的平坦度。
11、所述步骤2中的退火，其具体流程包括，在800-900℃的温度下退火20-30分钟，再经10-15分钟将持续降温，将反映腔室温度降低至＜200℃，之后完成退火过程。
12、此方法的优势在于，可以增加原材料硅片的利用率，对一些表面参数问题较小的硅片进行工艺处理，改善由材料应力和边缘减薄效应等问题所带来的硅片表面参数（翘曲度、平坦度等）不良，从而提高外延硅片的良品率。
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1.一种外延片的生长方法，其特征在于，本方法包含如下过程：步骤1：对所选硅片进行外延生长，具体流程为：① 置硅片与外延反应腔室内；② 逐步升温至反应腔内温度至900℃，持续时间10-15min，③ 以10℃/min的升温速率升温至1120-1150℃，进行外延层生长，外延层生长时间8-12分钟；步骤2：对经外延生长的硅片进行退火，在800-900℃的温度下退火20-30分钟，再经10-15分钟将持续降温，将反映腔室温度降低至＜200℃，完成退火过程。
2.根据权利要求1所述的外延片的生长方法，其特征在于，所选硅片的标准为硅片翘曲度小于硅片厚度的0.7-1.3%。
3.根据权利要求1所述的外延片的生长方法，其特征在于，其外延层生长工艺具体式为使用主喷气管路及边缘喷气管路同时向所述反应腔室内通入反应气体；其中，所述主喷气管路喷射的反应气体自所述硅晶片的边缘延伸至所述硅晶片的中心，所述边缘喷气管路喷射的反应气体位于所述硅晶片的边缘区域。主喷气管路喷射的反应气体的气体流量为12000sccm～16000sccm，所述边缘喷气管路喷射的反应气体的气体流量为1200s
...【技术特征摘要】
1.一种外延片的生长方法，其特征在于，本方法包含如下过程：步骤1：对所选硅片进行外延生长，具体流程为：① 置硅片与外延反应腔室内；② 逐步升温至反应腔内温度至900℃，持续时间10-15min，③ 以10℃/min的升温速率升温至1120-1150℃，进行外延层生长，外延层生长时间8-12分钟；步骤2：对经外延生长的硅片进行退火，在800-900℃的温度下退火20-30分钟，再经10-15分钟将持续降温，将反映腔室温度降低至＜200℃，完成退火过程。
2.根据权利要求1所述的外延片的生长方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王锡铭，张俊宝，陈猛，
申请(专利权)人：上海超硅半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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