CN116525416B - 硅外延片的预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种硅外延片的预处理方法。该方法包括:对硅外延片进行清洗、漂洗及甩干处理,以去除硅外延片表面的自然氧化层及杂质残留,得到干燥的第一硅外延片;将第一硅外延片置于退火炉腔体中进行退火处理,并在退火处理的温度稳定阶段,对第一硅外延片进行氧化处理,以在退火处理后得到第二硅外延片;对第二硅外延片进行冷却处理,得到目标硅外延片,以基于目标硅外延片进行电阻率测试。本发明能够有效提升对硅外延片的处理效率和处理工艺精度,从而为后续对硅外延片进行电阻率测试提供高质量的硅外延片元件,进而有效提高硅外延片的电阻率测试的效率和精度。
Description
技术领域
本发明涉及硅外延片的预处理技术领域,尤其涉及一种硅外延片的预处理方法。
背景技术
电阻率为1000-3000Ω·cm的超高阻硅外延片具备优越的抗噪性能,因此其在高性能电荷耦合元件等领域具有广泛的应用前景。通常情况下,不同种类的元件对超高阻硅外延片的电阻率的要求不同。因此,在制备元件之前对超高阻硅外延片进行电阻率测试是十分必要的。
目前,硅外延片的电阻率测试的方法有:汞探针法和四探针测试法等。然而,对于汞探针法,由于量程限制,往往不能精确表示出硅外延片的电阻率测试值。而对于四探针测试法,该方法通常是针对超高阻硅外延片进行电阻率测试,为了提高测试的精确性,通常采用氢氟酸对超高阻硅外延片进行预处理,以去除其表面的氧化层,并形成超高阻硅外延片表面的“H-termination”(氢端)状态,降低因氧化层在超高阻硅外延片上形成的电荷积累,提高电阻率测试的准确性。但是,经氢氟酸处理过的超高阻硅外延片的表面状态是不稳定的。在空气中暴露的过程中,超高阻硅外延片表面会再次缓慢地形成氧化层。因此,超高阻硅外延片的电阻率测试值也会随着在空气暴露过程中超高阻硅外延片的缓慢氧化而缓慢变化,直到超高阻硅外延片在空气中暴露48小时以上时,其电阻率测试值才趋于稳定。然而,这种预处理方法需要等待的时间过长,十分影响实际对超高阻硅外延片进行电阻率测试的效率。
基于此,提出一种能够精准高效实现对超高阻硅外延片进行电阻率测试的预处理方法,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种硅外延片的预处理方法,以解决现有技术中对硅外延片进行预处理的方法较为影响硅外延片电阻率测试的效率和精度的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种硅外延片的预处理方法,包括:
对硅外延片进行清洗、漂洗及甩干处理,以去除所述硅外延片表面的自然氧化层及杂质残留,得到干燥的第一硅外延片;
将所述第一硅外延片置于退火炉腔体中进行退火处理,并在所述退火处理的温度稳定阶段,对所述第一硅外延片进行氧化处理,以在所述退火处理后得到第二硅外延片;
对所述第二硅外延片进行冷却处理,得到目标硅外延片,以基于所述目标硅外延片进行电阻率测试。
在一种可能的实现方式中,将所述第一硅外延片置于退火炉腔体中进行退火处理,包括:
将所述第一硅外延片置于退火炉腔体中进行升温处理,以使所述第一硅外延片的温度调节至第一预设温度范围,同时向腔体内通入预设流量范围的氮气,并维持腔体内的压力稳定在预设压力范围,所述升温处理持续第一预设时长;
维持所述第一硅外延片的温度稳定在所述第一预设温度范围,以使所述第一硅外延片处于退火处理的温度稳定阶段,并持续第二预设时长;
对所述第一硅外延片进行降温处理,以使所述第一硅外延片的温度调节至第二预设温度范围,所述降温处理持续第一预设时长。
在一种可能的实现方式中,对所述第一硅外延片进行氧化处理,包括:
降低通入腔体内的氮气的第一流量,直到第一流量从预设流量范围降低至零;同时向腔体内通入氧气,并升高通入氧气的第二流量至预设流量范围;同时维持腔体内的压力稳定在预设压力范围以及第一硅外延片的温度稳定在第一预设温度范围,维持第三预设时长;
维持腔体内氧气的第二流量稳定在预设流量范围、腔体内的压力稳定在预设压力范围以及第一硅外延片的温度稳定在第一预设温度范围,并持续氧化第四预设时长,以在第一硅外延片的表面制备氧化层;
降低通入腔体内的氧气的第二流量,直到第二流量从预设流量范围降低至零;同时向腔体内通入氮气,并升高通入氮气的第一流量至预设流量范围;同时维持腔体内的压力稳定在预设压力范围以及第一硅外延片的温度稳定在第一预设温度范围,维持第三预设时长。
在一种可能的实现方式中,在将所述第一硅外延片置于退火炉腔体中进行升温处理之前,还包括:
向放置所述第一硅外延片的退火炉腔体内通入预设流量范围的氮气,以对所述第一硅外延片进行吹扫处理,并维持腔体内的压力稳定在预设压力范围以及所述第一硅外延片的温度稳定在第二预设温度范围,维持第三预设时长。
在一种可能的实现方式中,对硅外延片进行漂洗处理,包括:
将所述硅外延片浸没在流动的去离子水中,打开漂洗装置中设置的兆声发生器;
基于兆声发生器产生的预设频率的兆声波和去离子水对硅外延片漂洗第四预设时长。
在一种可能的实现方式中,所述去离子水的流量为:3-7升/分钟;
所述去离子水的水温为:20-30摄氏度;
所述预设频率为:800-900千赫兹。
在一种可能的实现方式中,对硅外延片进行甩干处理,包括:
将所述硅外延片置于甩干机中,基于设定预设转速的甩干机对所述硅外延片甩干第三预设时长。
在一种可能的实现方式中,所述第一预设温度范围为:250-300摄氏度;
所述第二预设温度范围为:100-150摄氏度;
所述预设流量范围为:20-40标准升/分钟;
所述预设压力范围为:750-755托;
所述第一预设时长为:10-20分钟;
所述第二预设时长为:40-80分钟;
所述第三预设时长为:5-10分钟;
所述第四预设时长为:30-60分钟。
在一种可能的实现方式中,调节所述第一硅外延片的温度,包括:
在退火炉腔体内的预设位置设置功率可调的发热装置;
通过调节所述发热装置的发热温度来调节所述第一硅外延片的温度。
在一种可能的实现方式中,对硅外延片进行清洗处理,包括:
采用氢氟酸溶液对所述硅外延片进行清洗,以去除所述硅外延片表面的自然氧化层。
本发明实施例提供一种硅外延片的预处理方法,通过对硅外延片进行清洗、漂洗及甩干处理,以去除硅外延片表面的自然氧化层及杂质残留等,得到干燥的第一硅外延片;然后将第一硅外延片置于退火炉腔体中进行退火处理,并在退火处理的温度稳定阶段,对第一硅外延片进行氧化处理,从而在退火处理完成后得到表面制备有均匀稳定的氧化层的第二硅外延片;然后再对第二硅外延片进行冷却处理,即可得到目标硅外延片,以基于该目标硅外延片进行电阻率测试。对于现有的通过自然氧化的方式在硅外延片表面形成氧化层,从而对硅外延片进行电阻率测试的方法,本发明提供的整体预处理方案能够快速在硅外延片的表面形成均匀稳定的氧化层,从而有效提升对硅外延片的处理效率和处理工艺精度,同时也为后续对硅外延片进行电阻率测试提供高质量的硅外延片元件,进而有效提高硅外延片的电阻率测试的效率和精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的硅外延片的预处理方法的实现流程图;
图2是本发明实施例提供的漂洗工艺的示意图;
图3是本发明实施例提供的退火工艺的处理流程图;
图4是本发明实施例提供的调节第一硅外延片温度的示意图;
图5是本发明实施例提供的第一硅外延片表面温区分布的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本方案,下面将结合本方案实施例中的附图,对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本方案一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本方案保护的范围。
本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形,是指“包括但不限于”,意图在于覆盖不排他的包含,并不仅限于文中列举的示例。此外,术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。
以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述:
图1为本发明实施例提供的硅外延片的预处理方法的实现流程图,如图1所示,本发明实施例提供的硅外延片的预处理方法,包括:
步骤101:对硅外延片进行清洗、漂洗及甩干处理,以去除硅外延片表面的自然氧化层及杂质残留,得到干燥的第一硅外延片。
在步骤101中,技术人员通常会先对获取的硅外延片表面进行清洗、漂洗及甩干等一系列操作,以有效去除当前硅外延片表面的自然氧化层及杂质残留,得到干燥的第一硅外延片。如此一来,后续在硅外延片表面制备的氧化层的质量才能够有所保证,进而也有利于对硅外延片进行电阻率测试时,得到相对准确的电阻率测试值。可选的,硅外延片可以为应用于高性能电荷耦合元件等领域的超高阻硅外延片。
在一种可能的实现方式中,对硅外延片进行清洗处理,包括:
采用氢氟酸溶液对硅外延片进行清洗,以去除硅外延片表面的自然氧化层。
本实施例中,可选的,可以采用氢氟酸溶液浸泡硅外延片,以将硅外延片在自然环境下其表面自然氧化生成的氧化层清洗去除,为后续在硅外延片的表面制备均匀稳定的氧化层做准备。
在一种可能的实现方式中,对硅外延片进行漂洗处理,包括:
将硅外延片浸没在流动的去离子水中,打开漂洗装置中设置的兆声发生器。
基于兆声发生器产生的预设频率的兆声波和去离子水对硅外延片漂洗第四预设时长。
本实施例中,图2为本发明实施例提供的漂洗工艺的示意图,图2示出的漂洗装置由石英容器、兆声发生器和18.25MΩ的去离子水循环系统三部分组成。在对硅外延片进行漂洗处理时,可以将硅外延片放入石英容器中,使其浸没在流动的去离子水中,然后打开兆声发生器的开关,使其产生预设频率的兆声波,在兆声波和流动的去离子水的共同作用下,对硅外延片进行的漂洗。如此一来,可以有效去除附着在硅外延片表面的颗粒或杂质等,从而提升对硅外延片的表面的漂洗效果。
可选的,为了节约成本,去离子水可以采取循环流动的方式对硅外延片表面进行漂洗。可选的,石英容器的总容积可以为30升、35升等,石英容器内去离子水总量可以动态维持在27升、29升等,第四预设时长可以为30-60分钟,为了保证硅外延片的漂洗效果,可以限时为30分钟、45分钟或60分钟等,本申请对此不作限定。
而对于体积较小的硅外延片,可以借用聚四氟乙烯材质的试验花篮实现对硅外延片的漂洗。也即,将硅外延片放置在该试验花篮中,进而将盛放有硅外延片的实验花篮放置在漂洗装置中进行漂洗,如此一来,也可以有效保证硅外延片的漂洗效果。
在一种可能的实现方式中,去离子水的流量为:3-7升/分钟。
去离子水的水温为:20-30摄氏度。
预设频率为:800-900千赫兹。
本实施例中,对于漂洗硅外延片这一工艺,可以控制漂洗装置中去离子水的流量为3-7升/分钟,去离子水的水温为20-30摄氏度,兆声发生器的频率为800-900千赫兹,以有效保证硅外延片的漂洗效果。
示例性的,根据实际需要,兆声发生器的频率可以为800千赫兹、825千赫兹或900千赫兹等,去离子水的流量可以为3升/分钟、5升/分钟或7升/分钟等,去离子水的水温可以为20摄氏度、25摄氏度或30摄氏度等,本申请对此不作限定。
在一种可能的实现方式中,对硅外延片进行甩干处理,包括:
将硅外延片置于甩干机中,基于设定预设转速的甩干机对硅外延片甩干第三预设时长。
本实施例中,漂洗处理之后的硅外延片表面可能会残留去离子水的水渍,此时,可以将硅外延片放入甩干机中,利用甩干机对硅外延片进行甩干干燥。
可选的,预设转速可以设定为360转/分钟,第三预设时长可以设定为5-10分钟,为了较好的甩干效果,可以将甩干时长限定为5分钟、8分钟或10分钟等,本申请对此不作限定。
步骤102:将第一硅外延片置于退火炉腔体中进行退火处理,并在退火处理的温度稳定阶段,对第一硅外延片进行氧化处理,以在退火处理后得到第二硅外延片。
在步骤102中,可以将第一硅外延片放置在单片式退火炉的腔体中,以在退火炉腔体内对第一硅外延片进行退火处理。然后在退火处理的温度稳定阶段,在第一硅外延片的表面制备一层均匀稳定的氧化层,也即对第一硅外延片进行氧化处理,从而在退火处理结束后得到第二硅外延片。
在一种可能的实现方式中,在将第一硅外延片置于退火炉腔体中进行升温处理之前,还包括:
向放置第一硅外延片的退火炉腔体内通入预设流量范围的氮气,以对第一硅外延片进行吹扫处理,并维持腔体内的压力稳定在预设压力范围以及第一硅外延片的温度稳定在第二预设温度范围,维持第三预设时长。
本实施例中,图3为本发明实施例提供的退火工艺的处理流程图,图3中,列出了吹扫、升温、置换1、烘烤、置换2以及降温六个处理操作。在对第一硅外延片进行升温处理之前,对第一硅外延片进行吹扫处理,以保持第一硅外延片表面的干燥和清洁。
可选的,对第一硅外延片进行吹扫处理可以详述为:向退火炉腔体内持续通入恒定流量的氮气,维持腔体内压力和温度恒定,该工艺的处理时长可以为5-10分钟。示例性的,氮气的预设流量范围可以为:20-40标准升/分钟;吹扫处理的工艺温度可以维持在100-150摄氏度;腔体内的压力可以维持在750-755托等,本申请对此不作限定。
在一种可能的实现方式中,调节第一硅外延片的温度,包括:
在退火炉腔体内的预设位置设置功率可调的发热装置;
通过调节发热装置的发热温度来调节第一硅外延片的温度。
本实施例中,图4为本发明实施例提供的调节第一硅外延片温度的示意图,图5为本发明实施例提供的第一硅外延片表面温区分布的示意图,请一并参照图3至图5,本申请在退火炉腔体内的预设位置专门设置了功率可调的发热装置,可以通过调节该发热装置的功率,实现发热装置的发热温度的调节,从而实现退火炉腔体内第一硅外延片的温度的精准调节。本发明实施例通过对腔体内温度的实时可控调节,来精准控制第一硅外延片的温度,有利于优化退火处理和氧化处理的效果。示例性的,预设位置可以为退火炉腔体内的顶部和/或四周,本申请对此不作限定。
如图4所示,发热装置可以设置为内外圈灯泡,进而通过调节内圈灯泡和外圈灯泡的功率来调整发热装置的发热温度,从而实现对第一硅外延片的温度的精准调节。图5中示出了温度调节时第一硅外延片表面的温区分布,对于截面为圆形的第一硅外延片,其靠近圆心位置的区域为内圈加热区域,即内圈灯泡起主要温度调节作用的区域,远离圆心位置的区域为外圈加热区域,也即外圈灯泡起主要温度调节作用的区域。
在一种可能的实现方式中,将第一硅外延片置于退火炉腔体中进行退火处理,包括:
将第一硅外延片置于退火炉腔体中进行升温处理,以使第一硅外延片的温度调节至第一预设温度范围,同时向腔体内通入预设流量范围的氮气,并维持腔体内的压力稳定在预设压力范围,升温处理持续第一预设时长。
维持第一硅外延片的温度稳定在第一预设温度范围,以使第一硅外延片处于退火处理的温度稳定阶段,并持续第二预设时长。
对第一硅外延片进行降温处理,以使第一硅外延片的温度调节至第二预设温度范围,降温处理持续第一预设时长。
本实施例中,如图3所示,吹扫处理之后,在对第一硅外延片进行升温处理时,可以通过调节外圈灯泡的外圈温度和内圈灯泡的内圈温度使的第一硅外延片的温度升高至250-300摄氏度。示例性的,外圈灯泡的功率调节范围可以为:8.0-8.8千瓦,内圈灯泡的功率调节范围可以为5.2-6.0千瓦。与此同时,持续向腔体内通入流量为20-40标准升/分钟的氮气,并维持腔体内的压力稳定在750-755托,该升温处理过程可以持续10-20分钟。
然后,维持当前第一硅外延片的温度稳定在250-300摄氏度,使得第一硅外延片处于退火处理的温度稳定阶段(也即图3示出的置换1、烘烤和置换2这三个处理操作)。在该阶段下,维持30-60分钟,以利于同时期在第一硅外延片的表面形成一层均匀稳定的氧化层。
之后,可以调节外圈灯泡和内圈灯泡各自对应的温度,从而使得第一硅外延片的温度降低至100-150摄氏度。示例性的,外圈灯泡的功率调节范围可以为:2.0-2.8千瓦,内圈灯泡的功率调节范围可以为1.2-2.0千瓦。与此同时,持续向腔体内通入流量为20-40标准升/分钟的氮气,并维持腔体内的压力稳定在750-755托,该升温处理过程可以持续10-20分钟。
至此,完成退火处理工艺。
在一种可能的实现方式中,对第一硅外延片进行氧化处理,包括:
降低通入腔体内的氮气的第一流量,直到第一流量从预设流量范围降低至零;同时向腔体内通入氧气,并升高通入氧气的第二流量至预设流量范围;同时维持腔体内的压力稳定在预设压力范围以及第一硅外延片的温度稳定在第一预设温度范围,维持第三预设时长。
维持腔体内氧气的第二流量稳定在预设流量范围、腔体内的压力稳定在预设压力范围以及第一硅外延片的温度稳定在第一预设温度范围,并持续氧化第四预设时长,以在第一硅外延片的表面制备氧化层。
降低通入腔体内的氧气的第二流量,直到第二流量从预设流量范围降低至零;同时向腔体内通入氮气,并升高通入氮气的第一流量至预设流量范围;同时维持腔体内的压力稳定在预设压力范围以及第一硅外延片的温度稳定在第一预设温度范围,维持第三预设时长。
本实施例中,如图3所示,在置换1处理操作下,可以将腔体中氮气的第一流量从20-40标准升/分钟逐步降低为0;与此同时,向腔体内通入氧气,并控制腔体内氧气的第二流量从0逐步升高为20-40标准升/分钟,从而成功将氮气置换为氧气。同时,可以调节外圈灯泡的外圈功率范围为6.8-7.6千瓦,内圈灯泡的内圈功率范围为4.4-5.2千瓦,基于内外圈灯泡的功率将第一硅外延片的温度稳定在250-300摄氏度。同时,维持腔体内的压力稳定在750-755托。该处理操作可以持续5-10分钟。
在烘烤处理操作下,腔体内氧气的第二流量稳定在20-40标准升/分钟。同时,维持外圈灯泡的外圈功率范围为6.8-7.6千瓦,内圈灯泡的内圈功率范围为4.4-5.2千瓦,基于内外圈灯泡的功率将第一硅外延片的温度稳定在250-300摄氏度。同时,维持腔体内的压力稳定在750-755托。该处理操作可以持续30-60分钟。
在置换2处理操作下,可以将腔体中氧气的第二流量从20-40标准升/分钟逐步降低为0;与此同时,向腔体内通入氮气,并控制腔体内氮气的第一流量从0逐步升高为20-40标准升/分钟,从而成功将氧气置换为氮气。同时,维持外圈灯泡的外圈功率范围为6.8-7.6千瓦,内圈灯泡的内圈功率范围为4.4-5.2千瓦,基于内外圈灯泡的功率将第一硅外延片的温度稳定在250-300摄氏度。同时,维持腔体内的压力稳定在750-755托。该处理操作可以持续5-10分钟。
本实施例中,在退火工艺中,采用将氮气置换为氧气的方式对第一硅外延片进行退火加热处理,而未采用同时通入氮气和氧气的方式,这种处理方式的目的在于:采用将氮气置换为氧气的方式对第一硅外延片进行氧化退火,能够显著提高第一硅外延片表面的氧化效果和退火效率。并且,在退火处理的温度稳定阶段,氮气在高温下可能在第一硅外延片的表面形成微量的氮化物,这极其影响第一硅外延片的氧化效果,因此,采用将氮气置换为氧气的方式可以有效消除这些微量的氮化物。除此之外,通过在温度稳定阶段对第一硅外延片进行氧化处理,可以有效消除升温处理时对第一硅外延片进行氧化处理所产生的氧化效果不稳定的问题。
在一种可能的实现方式中,根据实际需要,第一预设温度范围可以为:250-300摄氏度。可选的,第一预设温度可以为250摄氏度、275摄氏度或300摄氏度等,本申请对此不作限定。
根据实际需要,第二预设温度范围可以为:100-150摄氏度。可选的,第二预设温度可以为100摄氏度、125摄氏度或150摄氏度等,本申请对此不作限定。
根据实际需要,预设流量范围可以为:20-40标准升/分钟。可选的,预设流量可以为20标准升/分钟、30标准升/分钟或40标准升/分钟等,本申请对此不作限定。
根据实际需要,预设压力范围可以为:750-755托。可选的,预设压力可以为750托、752托或755托等,本申请对此不作限定。
根据实际需要,第一预设时长可以为:10-20分钟。可选的,第一预设时长可以为10分钟、15分钟或20分钟等,本申请对此不作限定。
根据实际需要,第二预设时长可以为:40-80分钟。可选的,第二预设时长可以为40分钟、60分钟或80分钟等,本申请对此不作限定。
根据实际需要,第三预设时长可以为:5-10分钟。可选的,第三预设时长可以为5分钟、7分钟或10分钟等,本申请对此不作限定。
根据实际需要,第四预设时长可以为:30-60分钟。可选的,第四预设时长可以为30分钟、45分钟或60分钟等,本申请对此不作限定。
步骤103:对第二硅外延片进行冷却处理,得到目标硅外延片,以基于目标硅外延片进行电阻率测试。
在步骤103中,可以将退火处理后的第二硅外延片在单片式退火炉中冷却至室温后,取出得到目标硅外延片,以基于目标硅外延片进行电阻率测试。基于上述各实施例提供的硅外延片的预处理方法,有效缩短了对硅外延片进行预处理的工艺时间,进而提高了对硅外延片进行电阻率测试的效率。
本发明实施例提供一种硅外延片的预处理方法,通过对硅外延片进行清洗、漂洗及甩干处理,以去除硅外延片表面的自然氧化层及杂质残留等,得到干燥的第一硅外延片;然后将第一硅外延片置于退火炉腔体中进行退火处理,并在退火处理的温度稳定阶段,对第一硅外延片进行氧化处理,从而在退火处理完成后得到表面制备有均匀稳定的氧化层的第二硅外延片;然后再对第二硅外延片进行冷却处理,即可得到目标硅外延片,以基于该目标硅外延片进行电阻率测试。对于现有的通过自然氧化的方式在硅外延片表面形成氧化层,从而对硅外延片进行电阻率测试的方法,本发明提供的整体预处理方案能够快速在硅外延片的表面形成均匀稳定的氧化层,从而有效提升对硅外延片的处理效率和处理工艺精度,同时也为后续对硅外延片进行电阻率测试提供高质量的硅外延片元件,进而有效提高硅外延片的电阻率测试的效率和精度。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。并且,以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种硅外延片的预处理方法,其特征在于,包括:
对硅外延片进行清洗、漂洗及甩干处理,以去除所述硅外延片表面的自然氧化层及杂质残留,得到干燥的第一硅外延片;
将所述第一硅外延片置于退火炉腔体中进行退火处理,并在所述退火处理的温度稳定阶段,对所述第一硅外延片进行氧化处理,以在所述退火处理后得到第二硅外延片;
对所述第二硅外延片进行冷却处理,得到目标硅外延片,以基于所述目标硅外延片进行电阻率测试;
将所述第一硅外延片置于退火炉腔体中进行退火处理,包括:
将所述第一硅外延片置于退火炉腔体中进行升温处理,以使所述第一硅外延片的温度调节至第一预设温度范围,同时向腔体内通入预设流量范围的氮气,并维持腔体内的压力稳定在预设压力范围,所述升温处理持续第一预设时长;
维持所述第一硅外延片的温度稳定在所述第一预设温度范围,以使所述第一硅外延片处于退火处理的温度稳定阶段,并持续第二预设时长;
对所述第一硅外延片进行降温处理,以使所述第一硅外延片的温度调节至第二预设温度范围,所述降温处理持续第一预设时长;
调节所述第一硅外延片的温度,包括:
在退火炉腔体内的预设位置设置功率可调的发热装置;
通过调节所述发热装置的发热温度来调节所述第一硅外延片的温度;
所述发热装置包括同心设置的外圈灯泡和内圈灯泡;
进行所述升温处理时,外圈灯泡的功率调节范围为8.0-8.8千瓦,内圈灯泡的功率调节范围为5.2-6.0千瓦,进行所述降温处理时,外圈灯泡的功率调节范围为2.0-2.8千瓦,内圈灯泡的功率调节范围为1.2-2.0千瓦。
2.根据权利要求1所述的硅外延片的预处理方法,其特征在于,对所述第一硅外延片进行氧化处理,包括:
降低通入腔体内的氮气的第一流量,直到第一流量从预设流量范围降低至零;同时向腔体内通入氧气,并升高通入氧气的第二流量至预设流量范围;同时维持腔体内的压力稳定在预设压力范围以及第一硅外延片的温度稳定在第一预设温度范围,维持第三预设时长;
维持腔体内氧气的第二流量稳定在预设流量范围、腔体内的压力稳定在预设压力范围以及第一硅外延片的温度稳定在第一预设温度范围,并持续氧化第四预设时长,以在第一硅外延片的表面制备氧化层;
降低通入腔体内的氧气的第二流量,直到第二流量从预设流量范围降低至零;同时向腔体内通入氮气,并升高通入氮气的第一流量至预设流量范围;同时维持腔体内的压力稳定在预设压力范围以及第一硅外延片的温度稳定在第一预设温度范围,维持第三预设时长。
3.根据权利要求1或2所述的硅外延片的预处理方法,其特征在于,在将所述第一硅外延片置于退火炉腔体中进行升温处理之前,还包括:
向放置所述第一硅外延片的退火炉腔体内通入预设流量范围的氮气,以对所述第一硅外延片进行吹扫处理,并维持腔体内的压力稳定在预设压力范围以及所述第一硅外延片的温度稳定在第二预设温度范围,维持第三预设时长。
4.根据权利要求3所述的硅外延片的预处理方法,其特征在于,对硅外延片进行漂洗处理,包括:
将所述硅外延片浸没在流动的去离子水中,打开漂洗装置中设置的兆声发生器;
基于兆声发生器产生的预设频率的兆声波和去离子水对硅外延片漂洗第四预设时长。
5.根据权利要求4所述的硅外延片的预处理方法,其特征在于,所述去离子水的流量为:3-7升/分钟;
所述去离子水的水温为:20-30摄氏度;
所述预设频率为:800-900千赫兹。
6.根据权利要求4所述的硅外延片的预处理方法,其特征在于,对硅外延片进行甩干处理,包括:
将所述硅外延片置于甩干机中,基于设定预设转速的甩干机对所述硅外延片甩干第三预设时长。
7.根据权利要求6所述的硅外延片的预处理方法,其特征在于,所述第一预设温度范围为:250-300摄氏度;
所述第二预设温度范围为:100-150摄氏度;
所述预设流量范围为:20-40标准升/分钟;
所述预设压力范围为:750-755托;
所述第一预设时长为:10-20分钟;
所述第二预设时长为:40-80分钟;
所述第三预设时长为:5-10分钟;
所述第四预设时长为:30-60分钟。
8.根据权利要求1所述的硅外延片的预处理方法,其特征在于,对硅外延片进行清洗处理,包括:
采用氢氟酸溶液对所述硅外延片进行清洗,以去除所述硅外延片表面的自然氧化层。
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