当前,硅外延材料作为第一大电子功能材料,是集成电路制造的基础和核心,支撑着信息产业和微电子产业的持续发展。其中,P型外延材料广泛应用于超大规模集成电路和分立器件中,是制备多种器件的关键基础材料,直接影响着器件的性能。然而,在表面质量、一致性等核心技术方面,国内P型外延材料与国外存在较大差距,产能上也不能完全满足国内器件厂商的需求。因此,如何通过设备的调节以及工艺的优化来改善P型外延材料的电学参数、进而提高产能,已成为一项重要课题。本文详细论述了 P型外延材料的应用,分析了硅外延片的制造过程,探究了气相外延设备及其控制调节,研究了生产工艺原理及测试方法,分析了影响外延片电阻率均匀性、厚度均匀性和表面质量的关键因素,发现腔体内温场及气流对电学参数分布的影响很大。通过调节设备线圈、气腐工艺、生长纯度、变流量吹除工艺和改变bake时间等关键技术来优化外延材料生长工艺,改善了腔体内温场的分布,有效抑制了自掺杂影响,改善了外延片参数的一致性,良好控制了表面质量,提高了生产效率。采用本文方法制备的P型外延材料,其电阻率不均匀性(C-距边6mm 5点)小于5%,厚度不均匀性(C-距边6mm 5点)小于3%,表面质量良好,产能提升约10%。本文的工艺试验已成功应用在公司P型外延材料的制备上,无论是质量还是产能都得到了很好的提升,提高了经济效益。