杨 帆，谭卫东，骆 红，孙 健，周海枫

（南京国盛电子有限公司，南京 210038）

1 引言

三氯氢硅（SiHCl3）作为硅外延片的关键原材料，其纯度将直接影响着硅外延层的性能。一般三氯氢硅纯度的测试方法有两种，除采用化学分析方法测试外，通常用生长不掺杂外延层（本征外延层）的方法来确定，即测量三氯氢硅本征生长后的外延电阻率来衡量其纯度。

在硅外延的本征生长过程中，影响三氯氢硅本征电阻率参数的主要因素为系统内的自掺杂。增加硅外延层的厚度可以有效抑制系统自掺杂，但无限制地增加生长时间必然导致生产成本的增加。本文对衬底的选择、生长时间、生长前生产设备的状况等各个方面进行优化分析，选定了一个合理的生长工艺过程来准确评价三氯氢硅的本征电阻率。

2 反应原理

外延工艺是一种薄层单晶生长技术，在一定的条件下，在单晶衬底片上沿单晶的结晶方向生长一层新单晶层。

本实验采用外延生长炉为桶式反应器，桶式反应器由承载硅衬底的加热感应体（基座）和由石英玻璃制作的桶状反应室（钟罩）构成。采用射频感应加热方式。外延的生长过程分为预处理和外延生长两部分：

（1）预处理为生长前的准备工作，即对基座进行包基座处理，在其表面淀积一层硅。

（2）外延生长的具体过程为将硅单晶衬底片放在基座上，在还原性气氛中加热，并输入硅源气体使之反应，生成硅原子淀积在衬底上。外延过程分为掺杂外延和本征外延[1]。……