提升平面IGBT良率的方法及制造其的中间产品技术

本发明专利技术公开了一种提升平面IGBT良率的方法及制造其的中间产品，其中，方法包括对硅片上的多晶硅层进行掺杂；在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层。本发明专利技术在多晶硅层的相关工艺完成后，在多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层，从而在P型结高温推进的过程中，能够避免硅片正反面的多晶硅层里高浓度N型杂质扩散到P型深结区中，也就避免了由于N型杂质的引入，所导致的较高的反向击穿漏电流以及较低的反向击穿电压，提高了平面IGBT的良率。

The method of improving the yield of plane IGBT and manufacturing its intermediate products

【技术实现步骤摘要】
提升平面IGBT良率的方法及制造其的中间产品
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种提升平面IGBT良率的方法及制造其的中间产品。
技术介绍
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)综合了BJT(BipolarJunctionTransistor，双极型三极管)和MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金氧半场效晶体管)的优点，兼有高输入阻抗和低导通压降两方面的优点，在轨道交通、航空航天等领域得到广泛的应用。但是，传统的IGBT的良率难以维持在一较高水平，这限制了IGBT优异性能的发挥。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中IGBT的良率偏低的缺陷，提供一种提升平面IGBT良率的方法及制造其的中间产品。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种提升平面IGBT良率的方法，其特点在于，所述方法包括：对硅片上的多晶硅层进行掺杂；在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层。较佳地，所述在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层的步骤包括：在常压环境中生长所述第一薄氧化层。较佳地，所述在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层的步骤包括：通过低温氧化的方式生长所述第一薄氧化层。较佳地，在900-950℃的范围内生长所述第一薄氧化层。较佳地，所述第一薄氧化层的厚度为150-250埃。较佳地，在所述在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层的步骤之后，所述方法还包括：对所述硅片进行光刻、刻蚀、离子注入、推结，以形成平面IGBT。较佳地，当对多个所述硅片进行推结时，所述对所述硅片进行推结的步骤包括：对多个依次摆放的所述硅片进行推结，其中，每一所述硅片的扩散区的朝向相同。较佳地，在所述在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层的步骤之前，所述方法还包括：在经掺杂的所述多晶硅层的表面上进行湿法腐蚀，以去除硼硅玻璃。较佳地，在所述对硅片上的多晶硅层进行掺杂的步骤之前，所述方法还包括：在所述硅片的表面上生长第二薄氧化层；在所述第二薄氧化层的表面上淀积所述多晶硅层。一种用于制造平面IGBT的中间产品，其特点在于，所述中间产品包括硅片、生长于所述硅片表面上的第二薄氧化层、生长于所述第二薄氧化层表面上的多晶硅层、以及生长于所述多晶硅层表面上的第一薄氧化层，其中，所述第一薄氧化层采用上述任一种提升平面IGBT良率的方法制成。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术在多晶硅层的相关工艺完成后，在多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层，从而在P型结高温推进的过程中，能够避免硅片正反面的多晶硅层里高浓度N型杂质扩散到P型深结区中，也就避免了由于N型杂质的引入，所导致的较高的反向击穿漏电流以及较低的反向击穿电压，提高了平面IGBT的良率。附图说明图1为根据本专利技术实施例1的提升平面IGBT良率的方法的流程图。图2为传统的制造IGBT的方法的流程图。图3为传统的制造IGBT的方法所形成的中间产品的结构示意图。图4为传统的IGBT的良率分布图。图5为根据本专利技术实施例1的提升平面IGBT良率的方法改进后的中间产品的结构示意图。图6为对对多个硅片进行推结的示意图。图7为根据本专利技术实施例1的提升平面IGBT良率的方法改进后的另一中间产品的结构示意图。图8为根据本专利技术实施例1的提升平面IGBT良率的方法改进后的非穿通型IGBT的良率分布图。图9为根据本专利技术实施例2的用于制造平面IGBT的中间产品的结构示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1本专利技术提供一种提升平面IGBT良率的方法，图1示出了本实施例的流程图。参见图1，本实施例的方法包括：S101、对硅片上的多晶硅层进行掺杂。在本实施例中，平面IGBT可以包括但不限于穿通型IGBT以及非穿通型IGBT，以非穿通型IGBT为例，步骤S101具体可以包括在多晶硅层中掺杂N型杂质，之后，可以在经掺杂的多晶硅层的表面上进行湿法腐蚀，以去除硼硅玻璃等不需要的物质。S102、在经掺杂的多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层。在本实施例中，步骤S102具体可以为在常压环境中，通过低温氧化的方式来生长第一氧化层。诸如在本实施例中，为了使热预算较小，可以在900-950℃的温度范围内生长第一薄氧化层，此外，考虑到工艺成本，经由步骤S102生长的第一薄氧化层的厚度可以为150-250埃。然而，参见图2，以非穿通型IGBT为例，传统的制造IGBT的方法通常包括：S201、在硅片的表面上生长第二薄氧化层；S202、在第二薄氧化层的表面上淀积多晶硅层；S203、对硅片上的多晶硅层进行掺杂；S204、对硅片进行光刻、刻蚀、离子注入、推结。图3示出了经由步骤S201-S203所形成的中间产品的剖面图，参见图3，经由步骤S201-S203所形成的中间产品包括五层结构，由下至上分别为：多晶硅层(掺杂有高浓度的N型杂质)、第二薄氧化层、硅片(掺杂有N型杂质)、第二薄氧化层、多晶硅层(掺杂有高浓度的N型杂质)。图4示出了传统的非穿通型IGBT的良率分布图，其中，可以认为，标记为“1”的区域为有效区域，标记为“5”、“6”的区域为失效区域，由此可知，失效区域多靠近IGBT硅片的圆边，在该区域，反向击穿漏电流较高并且反向击穿电压较低，是造成IGBT良率难以提高的主要原因。而本实施例提供的方法对传统的制造IGBT的方法进行了针对性改进，也即，在步骤S201-S204的基础上，在步骤S203和步骤S204之间增加了在经掺杂的多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层的步骤(步骤S102)。图5示出了经由步骤S201-S203、S102所形成的中间产品的剖面图，参见图5，较之经由步骤S201-S203所形成的中间产品，经由步骤S201-S203、S102所形成的中间产品还包括分别位于两个多晶硅层外表面的第一薄氧化层，也即，经由步骤S201-S203、S102所形成的中间产品包括七层结构，由下至上分别为：第一薄氧化层、多晶硅层(掺杂有高浓度的N型杂质)、第二薄氧化层、硅片(掺杂有N型杂质)、第二薄氧化层、多晶硅层(掺杂有高浓度的N型杂质)、第一薄氧化层。图6示出了在步骤S204中对多个硅片进行推结的示意图，参见图6，该多个硅片依次摆放，并且其中每一硅片的扩散区的朝向相同，也即，每一硅片正面的扩散区与相邻另一硅片背面的第一薄氧化层相对，每一硅片背面的第一薄氧化层与相邻另一硅片正面的扩散区相对。对经由步骤S201-S203、S102所形成的中间产品进行多次光刻、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升平面IGBT良率的方法，其特征在于，所述方法包括：/n对硅片上的多晶硅层进行掺杂；/n在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层。/n

【技术特征摘要】
1.一种提升平面IGBT良率的方法，其特征在于，所述方法包括：
对硅片上的多晶硅层进行掺杂；
在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层。


2.如权利要求1所述的提升平面IGBT良率的方法，其特征在于，所述在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层的步骤包括：
在常压环境中生长所述第一薄氧化层。


3.如权利要求1所述的提升平面IGBT良率的方法，其特征在于，所述在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层的步骤包括：
通过低温氧化的方式生长所述第一薄氧化层。


4.如权利要求3所述的提升平面IGBT良率的方法，其特征在于，在900-950℃的范围内生长所述第一薄氧化层。


5.如权利要求1所述的提升平面IGBT良率的方法，其特征在于，所述第一薄氧化层的厚度为150-250埃。


6.如权利要求1所述的提升平面IGBT良率的方法，其特征在于，在所述在经掺杂的所述多晶硅层的表面上生长第一薄氧化层的步骤之后，所述方法还包括：
对所述硅片进行光刻、刻蚀、离子注入、推结，以形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王西政，王鹏，
申请(专利权)人：上海先进半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31