《表1 气流分布特征与外延层厚度均匀性的关系》

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《重掺衬底/轻掺硅外延层制备工艺研究》

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本实验所用的外延反应系统，在反应腔体的左侧设有三路主氢等气体的输运通道，即中心区域、左右两侧设置气体通道。在硅外延反应中主氢有两种角色：充当还原性的反应气体、原料运输载气。由于其通入量远大于三氯氢硅和掺杂气体，外延层厚度均匀性在很大程度上与主氢的分布状态呈极大关联，其典型的外延流场的模型结构如图2所示。通过优化进气的主氢流量，在工艺过程中主要是进气阀门的开闭合程度，可以改变主氢进气阶段在反应腔体中的集中程度，从而实现对外延流场状态的控制。主氢流量与外延层的厚度不均匀性经本文实验验证的反应作用关系如表1所示。随着中路进气流量的变化，外延层厚度不均匀性呈现出明显变化的趋势。当腔体中心区域的进气=主氢流量增长至110 Slm（标准状况下，L/min）这一程度时，中心和两侧的进气流量得到了最好的流场平衡，此时所得的外延层的厚度不均匀性已经可以达到小于1.0%，表明外延系统内已经成功实现了匀流反应结构。