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1、(10)申请公布号 CN 102376752 A (43)申请公布日 2012.03.14 CN 102376752 A *CN102376752A* (21)申请号 201110295641.0 (22)申请日 2011.09.30 H01L 29/06(2006.01) C30B 25/18(2006.01) (71)申请人 上海晶盟硅材料有限公司 地址 201707 上海市青浦区北青公路 8228 号二区 48 号 (72)发明人 顾昱 钟旻远 林志鑫 陈斌 (74)专利代理机构 上海脱颖律师事务所 31259 代理人 李强 (54) 发明名称 外延片用衬底、 外延片及半导体器件 (57。
2、) 摘要 本发明公开了一种外延片用衬底， 包括衬底 本体， 其特征在于， 所述衬底本体背面设置有二氧 化硅层， 在二氧化硅层表面设置有多晶硅层。 本发 明的优点是能够降低单晶硅颗粒数量及表面金属 浓度， 能够提高外延片的成品率。 使用设置二氧化 硅层背封的衬底， 外延层生长过程中会产生单晶 硅颗粒。单晶硅颗粒是二氧化硅层被氢气还原所 产生， 与背封层致密性有很大关系。因此， 本发明 中， 在二氧化硅层表面设置一层多晶硅， 可减少单 晶硅颗粒。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102376。
3、760 A1/1 页 2 1. 外延片用衬底， 包括衬底本体， 其特征在于， 所述衬底本体背面设置有二氧化硅层， 在二氧化硅层表面设置有多晶硅层。 2. 根据权利要求 1 所述的外延片用衬底， 其特征在于， 所述的二氧化硅层厚度为 3-7um。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的外延片用衬底， 其特征在于， 所述的多晶硅层厚度为 6-10um。 4. 根据权利要求 1 所述的外延片用衬底， 其特征在于， 所述的衬底本体为 N 型。 5. 根据权利要求 4 所述的外延片用衬底， 其特征在于， 所述的 N 型衬底本体掺杂有砷、 磷及锑中的至少一种元素。 6. 根据权利要求 1 所述的外延片用衬。
4、底， 其特征在于， 所述的衬底本体为 P 型。 7. 根据权利要求 6 所述的外延片用衬底， 其特征在于， 所述的 P 型衬底本体掺杂有硼。 8. 外延片， 其特征在于， 包括权利要求 1 至 7 任一权利要求所述的外延片用衬底。 9. 半导体器件， 其特征在于， 包括权利要求 8 所述的外延片。 权 利 要 求 书 CN 102376752 A CN 102376760 A1/4 页 3 外延片用衬底、 外延片及半导体器件 技术领域 0001 本发明涉及一种外延片用衬底、 外延片及半导体器件。 背景技术 0002 对于半导体器件来说， 需要外延层具有完美的晶体结构， 而且对外延层的厚度、 导。
5、 电类型、 电阻率及电阻均匀性等方面均有一定的要求。 半导体的电阻率一般随着温度、 掺杂 浓度、 磁场强度及光照强度等因素的变化而改变。 0003 衬底， 也称为基板。外延层生长过程中， 尤其是背封采用二氧化硅层的衬底， 会产 生单晶硅颗粒。 单晶硅颗粒会影响外延片的质量。 单晶硅颗粒越多， 则外延片质量越低。 另 外一个影响外延片质量的因素是表面金属浓度。表面金属浓度越高， 外延片质量越低。现 有技术中的衬底， 均因为单晶硅颗粒过多而影响产品成品率。 发明内容 0004 本发明的目的是为了克服现有技术中的不足， 提供一种提高成品率的外延片用衬 底。 0005 为实现以上目的， 本发明通过以下。
6、技术方案实现 ： 0006 外延片用衬底， 包括衬底本体， 其特征在于， 所述衬底本体背面设置有二氧化硅 层， 在二氧化硅层表面设置有多晶硅层。 0007 优选地是， 所述的二氧化硅层厚度为 3-7um。 0008 优选地是， 所述的多晶硅层厚度为 6-10um。 0009 优选地是， 所述的衬底本体为 N 型。 0010 优选地是， 所述的 N 型衬底本体掺杂有砷、 磷及锑中的至少一种元素。 0011 优选地是， 所述的衬底本体为 P 型。 0012 优选地是， 所述的 P 型衬底本体掺杂有硼。 0013 本发明的第二个目的是提供一种外延层电阻均匀性高的外延片。 0014 外延片， 其特征在。
7、于， 包括前述外延片用衬底。 0015 本发明的第三个目的是提供一种半导体器件。 0016 半导体器件， 其特征在于， 包括前述的外延片。 0017 本发明的优点是能够降低单晶硅颗粒数量及表面金属浓度， 能够提高外延片的成 品率。使用设置二氧化硅层背封的衬底， 外延层生长过程中会产生单晶硅颗粒。单晶硅颗 粒是二氧化硅层被氢气还原所产生， 与背封层致密性有很大关系。因此， 本发明中， 在二氧 化硅层表面设置一层多晶硅， 可减少单晶硅颗粒。 附图说明 0018 图 1 为本发明中的实施例 1-4 中的外延片用衬底结构示意图。 0019 图 2 为本发明的实施例 5-8 的外延片结构示意图。 说 明。
8、 书 CN 102376752 A CN 102376760 A2/4 页 4 具体实施方式 0020 下面结合实施例对本发明进行详细的描述 ： 0021 实施例 1-4 0022 图 1 为本实施例中的外延片用衬底结构示意图。如图 1 所示， 外延片用衬底， 包括 衬底本体 1， 衬底本体 1 既可以是 N 型， 即掺杂有砷、 磷或锑元素 ； 所述的衬底本体 1 还可以 是 P 型， 即掺杂有硼元素。在衬底本体 1 背面设置有二氧化硅层 2。二氧化硅层 2 表面设置 有多晶硅层 3。 0023 实施例 1-4 均为重掺砷衬底本体， 实施例 1-4 中的衬底本体背面设置有厚度分别 为 3um、。
9、 4.2um、 5.9、 um7um 二氧化硅层 ； 厚度分别为 6.2um、 7.7um、 8.5um、 9.8um 多晶硅层。 0024 沉积二氧化硅层、 多晶硅层的工艺均可利用现有技术实现。 0025 实施例 5-8 0026 图 2 为实施例 5-8 中的外延片结构示意图。如图 2 所示， 实施例 5-8 为分别使用 实施例 1-4 中的衬底生产的外延片， 其结构包括图 1 所示的衬底， 在衬底本体 1 正面生长外 延层 4。所述衬底包括衬底本体 1， 在衬底本体 1 背面设置有二氧化硅层 2。二氧化硅层 2 表面设置有多晶硅层 3。外延层 4 设置在衬底本体 1 正面。 0027 对。
10、比实施例 1-4 中， 在衬底本体背面未设置二氧化硅层及多晶硅层， 外延层直接 衬底本体正面生长而成。 0028 实施例 5-8 与对比实施例 1-4 的外延片单晶硅颗粒面积对比数据如表 1 所示。 0029 表 1 ： 单晶硅颗粒占外延片面积百分比 0030 0031 使用实施例 2 中的衬底， 生产的外延片表面金属浓度测试数据如表 2-5 所示。 0032 表 2， 重掺磷衬底本体。离子活度单位 E+10/cm2。 说 明 书 CN 102376752 A CN 102376760 A3/4 页 5 0033 0034 表 3， 轻掺磷衬底本体。离子活度单位 E+10/cm2。 0035 。
11、0036 表 4， 重掺硼衬底本体。离子活度单位 E+10/cm2。 说 明 书 CN 102376752 A CN 102376760 A4/4 页 6 0037 0038 表 5， 轻掺硼衬底本体。离子活度单位 E+10/cm2。 0039 0040 从以上数据可以看出， 本发明中的衬底， 可以改善外延层表面金属含量浓度。 其有 益效果并不会受衬底本体是重掺杂还是轻掺杂影响。 0041 本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明， 并不构成对权利要求范围的限制， 本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代， 均在本发明保护范围内。 说 明 书 CN 102376752 A CN 102376760 A1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102376752 A 。