[发明专利]一种外延设备的反应腔室的清洁方法

说明书

本发明提供了一种外延设备的反应腔室的清洁方法，其特征在于，包括以下步骤：沉积物去除步骤，去除所述反应腔室内的界面上的沉积物；含碳半导体层形成步骤，在经由所述沉积物去除步骤处理后的所述反应腔室内的界面上形成含碳半导体层；本征半导体层形成步骤，在所述含碳半导体层形成步骤中形成的所述含碳半导体层上形成本征半导体层，利用碳元素能够抑制掺杂元素扩散的特性有效的抑制了自掺杂效应的发生。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更详细地说，本发明涉及一种外延设备的反应腔室的清洁方法。

背景技术

电阻率是半导体外延工艺主要特性参数之一，对外延层性能有重要的影响，因此其电阻率对外延层应用至关重要；外延层电阻率通过在其中掺入杂质来实现，如N型外延通常掺入磷(P)或砷(As)，P型外延通常掺入硼(B)，掺入杂质的多少决定了电阻率的大小，由于外延工艺中存在自掺杂效应，即反应腔室内的界面未清洗干净的含掺杂元素的沉积物扩散进腔体，然后被沉积到外延层造成掺杂元素计量发生变化造成其电阻率的变化，为了抑制自掺杂效应，传统外延设备的反应腔室的清洁方法是先采用卤化氢清洗反应腔室内的界面后再沉积本征半导体层，以抑制反应腔室内的界面上的残留掺杂元素；但随着过货量的增加，随着掺杂元素含量越来越多，本征半导体层无法抑制掺杂元素的扩散，掺杂元素就会扩散至晶圆上，对晶圆的电阻率造成影响进而影响晶圆的品质。

因此，有必要对现有的外延设备的反应腔室的清洁方法加以改进。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即提供一种能够有效抑制自掺杂效应的外延设备的反应腔室的清洁方法。

本发明所提供的外延设备的反应腔室的清洁方法，包括以下步骤：

沉积物去除步骤，去除反应腔室内的界面上的沉积物；

含碳半导体层形成步骤，在经由沉积物去除步骤处理后的反应腔室内的界面上形成含碳半导体层；

本征半导体层形成步骤，在含碳半导体层层形成步骤中形成的含碳半导体层上形成本征半导体层。

在该技术方案中，利用碳元素可抑制掺杂元素扩散的特性，通过含碳半导体层的设置抑制了自掺杂效应的发生，提高了晶圆的良率。

在本发明的较优技术方案中，外延设备包括用于承载晶圆的基座，在与外延设备连通的气体管路中，包括：出口位置与基座的边缘靠近的第一气体管路，在含碳半导体层形成步骤中，第一气体管路中的气体流量占总气体流量的比例为70％-80％。

在本发明的较优技术方案中，在本征半导体层形成步骤中，第一气体管路中的气体流量占总气体流量的比例为40％-60％。

在本发明的较优技术方案中，在含碳半导体层形成步骤中，第一气体管路中的气体流量为1200-1400Sccm。

在本发明的较优技术方案中，在含碳半导体层形成步骤中，反应腔室内的气压为50-70Torr。

在本发明的较优技术方案中，在本征半导体层形成步骤中，反应腔室内的气压为100-120Torr。

在本发明的较优技术方案中，在含碳半导体层形成步骤中，外延生长所使用的碳源气体为C2H2、C4H4或C2H2和C4H4的混合气体。

在本发明的较优技术方案中，在沉积物去除步骤中，利用向反应腔室内通入的刻蚀气体，刻蚀去除沉积物。

在本发明的较优技术方案中，在沉积物去除步骤中，反应腔室内的压强范围为500-600Torr。

在本发明的较优技术方案中，在本征半导体层形成步骤中，反应气体中的硅源气体的流量范围为600-1000Sccm。

附图说明