[发明专利]一种大功率PIN器件硅外延片的制造方法

摘要

本发明大功率PIN器件硅外延片的制造方法，选用重掺As的N型<100>抛光片，电阻率≤0.003Ω·cm，局部平整度≤1.5mm，背面无背封氧化层。1、利用质量迁移原理使多晶硅从石墨基座转移到衬底背面，达到背面包封的目的；2、选择合适的气体腐蚀流量和气体腐蚀时间，减少气体腐蚀杂质在外延反应室的气相浓度，以减少外延生长时的自掺杂；3、气体腐蚀后，选择变温变流量氢气进行吹扫外延反应室；4、第一层外延生长在高浓度的衬底表面使用较低的温度生长一层本征外延层进行包封，通过控制其生长温度、生长速率和生长时间，使包封层达到理想效果；5、第二层外延生长使用较低的温度生长一层表面浓度小于10E13cm‑3的外延层。

主权项

一种大功率PIN器件硅外延片的制造方法，其特征在于：为满足PIN器件设计的要求，选用重掺As的N型<100>抛光片，电阻率≤0.003Ω·cm，在15mm×15mm的局部平整度≤1.5mm，背面无背封氧化层；HCl气体腐蚀条件的选择：气体腐蚀温度1130‑1150℃，气体腐蚀时间20min，HCl流量3‑4L/min；使用多晶硅自封闭技术使多晶硅从石墨基座转移到衬底背面，达到背面包封的目的；HCl气体腐蚀抛光后变温变速变流量的大流量氢气吹扫10min以上，排除反应室中残余的N型杂质，减小外延生长时的自掺杂效应；所述的外延生长为双层外延生长：第一层外延生长：在衬底表面生长一层纯度外延层进行包封，生长温度1000～1020℃，生长速率0.3～0.5μm/min；第二层外延生长：生长一层表面浓度小于10E13cm‑3的外延层，生长温度1030～1050℃，生长速率为0.3～0.5μm/min；气体腐蚀完成后，采用H2流量由320slm→100slm→320slm交替变速吹除10min，温度为900℃。