The invention discloses a preparation method of an 8-inch high-power IGBT epitaxial sheet, which comprises the following steps: preparing a substrate: selecting an 8-inch substrate with phosphorus-doped intermediate resistance, resistivity of 3-25_ cm, backpack structure of polycrystalline (Poly) backpack mode; HCl polishing: selecting HCl flow rate of 1-2 L/min at 1080 C, polishing time Epitaxial growth: selecting at least three layers of epitaxy process conditions, using ultra-high purity trichlorosilane as silicon source, using the same growth temperature and growth rate for each layer of epitaxy growth; the first layer grows a flat resistivity epitaxial layer, and the middle layer passes through the doping source with variable doping flow rate. There is a middle transition layer and a high resistivity epitaxial layer is grown on the last layer. The same growth rate and temperature are adopted for the growth of each epitaxial layer in the invention, which is convenient for the controllability of the epitaxial parameters in the batch production process.
【技术实现步骤摘要】
一种8英寸大功率IGBT元器件用外延片的制备方法
本专利技术涉及半导体基础材料硅外延片,尤其涉及一种8英寸大功率IGBT元器件用外延片的制备方法。
技术介绍
外延生长工艺是一种在单晶衬底的表面上淀积一个单晶薄层的方法。由于对杂质浓度有良好的控制以及能获得晶体的完整性,气相外延得到了最广泛的应用。绝缘栅双极晶体管(简称IGBT)是在金属氧化物场效应晶体管和双极晶体管基础上发展起来的一种新型复合功率器件,具有MOS输入、双极输出功能。IGBT集双极晶体管器件通态压降小、载流密度大、耐压高和金属氧化物场效应晶体管驱动功率小、开关速度快、输入阻抗高、热稳定性好的优点于一身。作为电力电子变换器的核心器件,为应用装置的高频化、小型化、高性能和高可靠性奠定了基础。8英寸大功率IGBT元器件用外延片的困难点在于:(1)生长厚度较厚,已接近所使用外延设备(PE·3061)的生长上限,导致裂片概率极高、外延片表面滑移线较重;(2)多层参数生长,导致参数较难控制。同时在外延片大规模制备过程中最为关注的两点:(1)产出效率;(2)外延片质量。在外延
,生长速率快,则产出效率高;反之则效率低。但针对8英寸大功率IGBT元器件用外延片,由于生长厚度较厚,单纯提高生长速率会致使外延过程中裂片率大幅提升;为了解决提高生长速率引入的裂片问题,从技术的角度会相应提高生长温度,但随之又会引入滑移线的问题。因此,亟待解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种既可保证产出效率又能提高产品质量的8英寸大功率IGBT元器件用外延片的制备方法。技术方案:为实现以上目的,本专 ...
【技术保护点】
1.一种8英寸大功率IGBT元器件用外延片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:A、预备衬底片:选用掺磷中阻的8英寸衬底片,电阻率为3~25Ω·cm,背封结构为多晶背封模式;B、HCl抛光:在1080℃下,选择HCl流量为1~2L/min,抛光时间1~4min,抛光完成后大流量H2吹扫3~5min;C、外延生长:选择至少三层外延工艺条件,硅源采用超高纯三氯氢硅,每一层外延生长采用相同的生长温度和生长速率;第一层生长一电阻率平坦的外延层,中间层通入变掺杂流量的掺杂源生长中间过渡层,最后一层生长一高阻外延层。
【技术特征摘要】
1.一种8英寸大功率IGBT元器件用外延片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:A、预备衬底片:选用掺磷中阻的8英寸衬底片,电阻率为3~25Ω·cm,背封结构为多晶背封模式;B、HCl抛光:在1080℃下,选择HCl流量为1~2L/min,抛光时间1~4min,抛光完成后大流量H2吹扫3~5min;C、外延生长:选择至少三层外延工艺条件,硅源采用超高纯三氯氢硅,每一层外延生长采用相同的生长温度和生长速率;第一层生长一电阻率平坦的外延层,中间层通入变掺杂流量的掺杂源生长中间过渡层,最后一层生长一高阻外延层。2.根据权利要求1所述的8英寸大功率IGBT元器件用外延片的制备方法,其特征在于:所述外延生长中每一层的生长温度为1055~1065℃,生长速率为2.3~2.5um/min。3.根据权利要求1所述的8英寸大功率I...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏建宇,骆红,葛华,
申请(专利权)人:南京国盛电子有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。