一种改善IGBT磷扩散均匀性的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106449382A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201611219089.6(22)申请日2016.12.26(71)申请人株洲中车时代电气股份有限公司地址412001湖南省株洲市石峰区时代路169号(72)发明人唐云杜龙欢罗湘孙小虎(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人罗满(51)Int.Cl.H01L21/225(2006.01)H01L21/335(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种改善IGBT磷扩散均匀性的方法(57)摘要本发明公开了一种改善IGBT磷扩散均匀性的方法，包括：将磷扩散炉升温至680℃～720℃，通入流量为15slm～30slm的氮气，将放置有需磷扩散的IGBT芯片的小舟推入所述磷扩散炉内；调温至800℃～850℃，通入流量为15slm～30slm的氮气和流量为500sccm～2000sccm的氧气，炉内的APC压力控制在0.05KPA～0.3KPA，在所述IGBT芯片的表面形成氧化阻挡层；保持温度、压力和氮气流量不变，进行第一次磷扩散。所述改善IGBT磷扩散均匀性的方法，通过在IGBT芯片表面形成氧化阻挡层，提升磷扩散的均匀性。CN106449382ACN106449382A权利要求书1/1页1.一种改善IGBT磷扩散均匀性的方法，其特征在于，包括：步骤1，将磷扩散炉升温至680℃～720℃，通入流量为15slm～30slm的氮气，将放置有需磷扩散的IGBT芯片的小舟推入所述磷扩散炉内；步骤2，将所述磷扩散炉调温至800℃～850℃，通入流量为15slm～30slm的氮气和流量为500sccm～2000sccm的氧气，所述磷扩散炉内的APC压力控制在0.05KPA～0.3KPA，在所述IGBT芯片的表面形成氧化阻挡层；步骤3，保持所述磷扩散炉的温度、压力和氮气流量不变，对所述IGBT芯片进行第一次磷扩散。2.如权利要求1所述改善IGBT磷扩散均匀性的方法，其特征在于，在所述步骤3之后，还包括：步骤4，停止所述第一次磷扩散，通入流量15slm～30slm的氮气吹扫所述磷扩散炉内的所述第一次磷扩散残留的气体，将所述磷扩散炉内的温度升高至900℃～980℃，将所述磷扩散炉内的APC压力保持在0.05KPA～0.3KPA，对所述IGBT芯片进行恒温推阱。3.如权利要求2所述改善IGBT磷扩散均匀性的方法，其特征在于，在所述步骤4之后，还包括：步骤5，保持所述磷扩散炉内的压力和氮气流量不变，将所述磷扩散炉内的温度降低到750℃～800℃后，对所述IGBT芯片进行第二次磷扩散、退火。4.如权利要求3所述改善IGBT磷扩散均匀性的方法，其特征在于，在所述步骤5之后，还包括：步骤6，将所述磷扩散炉的温度降低至680℃～720℃，将所述小舟推出所述磷扩散炉。5.如权利要求4所述改善IGBT磷扩散均匀性的方法，其特征在于，所述步骤2，包括：调温至800℃～850℃，通入流量为500sccm～2000sccm的氧气，在通入氧气预定时间后，再通入15slm～30slm流量的氮气。6.如权利要求5所述改善IGBT磷扩散均匀性的方法，其特征在于，所述对所述IGBT芯片进行第一次磷扩散，或所述对所述IGBT芯片进行第二次磷扩散、退火，包括：对所述磷扩散炉通入氧气和携磷源气体对所述IGBT芯片进行磷扩散，所述氧气的流量为500sccm～2000sccm，所述携磷源气体的流量为1000～2000sccm。7.如权利要求6所述改善IGBT磷扩散均匀性的方法，其特征在于，所述磷扩散炉为立式磷扩散炉或水平磷扩散炉。2CN106449382A说明书1/5页一种改善IGBT磷扩散均匀性的方法技术领域[0001]本发明涉及半导体器件制备技术领域，特别是涉及一种改善IGBT磷扩散均匀性的方法。背景技术[0002]由于IGBT出具备DMOS输入阻抗高、开关速度快、工作频率高、易电压控制、热稳定好、驱动电路简单、易于集成等特点外，通过集电极空穴注入的电导调制效应，大大降低了导通电阻，减少了通态功耗。目前功率IGBT已广泛应用于变频家电、风能发电、机车牵引、智能电网等领域是一种性能优良的功率器件、市场前景广阔。其应用的制约因素是成本较高，其电学性能还有进一步提高的可能，因此对于公益研发人员来说，如何改善IGBT的电学性能，降低生产成本是至关重要的。[0003]而在IGBT的工艺生产中，磷扩工艺是其中最关键的技术之一。磷扩工艺只要是指N+区磷扩工艺，N+区的电学特性及结构特性对芯片的性能如Vgeth、Vceon等有重要影响。现有技术中主要使用液态三氯氧磷源为掺杂源，由于其掺杂的目的以形成PN结的浓度