[發明專利]電阻率梯度分布的外延片及其生產方法

在審

• 申請號: 201210311196.7
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN103633120A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 姚楨;鐘旻遠;林志鑫
• 申請（專利權）人: 上海晶盟硅材料有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/20
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 李強

技術領域

本發明涉及一種電阻率梯度分布的外延片及其生產方法。

背景技術

在PN結上外加一電壓，如果P型一邊接正極，N型一邊接負極，電流便從P型一邊流向N型一邊，空穴和電子都向界面運動，使空間電荷區變窄，電流可以順利通過。如果N型一邊接外加電壓的正極，P型一邊接負極，則空穴和電子都向遠離界面的方向運動，使空間電荷區變寬，電流不能流過。這就是PN結的單向導電性。

如果在PN結加了反向偏壓，當足夠高的電場加到PN結上時，PN結會發生“擊穿”并通過很大的流量。擊穿僅發生在反向偏置（PN結加一反向電壓）下，能夠造成這種擊穿的電壓就叫擊穿電壓（崩潰電壓）。

然而大功率器件所加在器件上的電場是很高的，為了避免器件的崩潰，需要增加崩潰電壓即擊穿電壓。但現有技術中使用的外延片，其擊穿電壓偏低，無法滿足大功率器件的使用要求。

發明內容

本發明的目的之一是為了克服現有技術中的不足，提供一種電阻率梯度分布的外延片。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案實現：

電阻率梯度分布的外延片，包括外延層，其特征在于，所述外延層電阻率梯度分布。

優選地是，所述外延層電阻率呈均勻變化。

優選地是，還包括襯底，所述外延層底部與襯底接觸；所述外延層電阻率自底部至上表面梯度分布。

優選地是，所述外延層底部電阻率大于上表面電阻率，所述外延層電阻率自底部至上表面均勻變化。

優選地是，所述外延層底部電阻率小于上表面電阻率，所述外延層電阻率自底部至上表面均勻變化。

優選地是，所述襯底為P型，所述外延層為P型或N型。

優選地是，所述P型襯底摻雜有硼；所述P型外延層摻雜有硼；所述N型外延層摻雜有砷、磷及銻中的至少一種。

優選地是，所述襯底為N型，所述外延層為P型或N型。

優選地是，所述N型襯底摻雜有砷、磷及銻中的至少一種；所述P型外延層摻雜有硼；所述N型外延層摻雜有砷、磷及銻中的至少一種。

本發明的目的之二是為了克服現有技術中的不足，提供一種電阻率梯度分布的外延片的生產方法。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案實現：

電阻率梯度分布的外延片的生產方法，其特征在于，通過控制摻雜劑的摻雜量生產電阻率梯度分布的外延片。

優選地是，通過控制外延層沿厚度方向的摻雜劑的濃度梯度變化來生產電阻率梯度分布的外延片。

優選地是，利用質流控制器控制摻雜劑沿厚度方向的濃度梯度變化。

優選地是，所述摻雜劑通過質流控制器的開口噴向襯底，所述摻雜劑與外延層材料共同沉積在所述襯底上；所述質流控制器的開口面積可調；通過調整質流控制器的開口面積調整摻雜劑的摻雜量。

優選地是，所述的摻雜量根據公式MFR(Mass?Flow?Rate)＝r×V×A控制，其中，MFR表示摻雜劑的摻雜量；r表示摻雜劑氣體密度；V表示摻雜劑氣體速率；A表示質流控制器開口面積。

優選地是，用Res₁表示外延層底部的電阻率，用Dop₁表示外延片底部的摻雜劑摻雜量；用Res₂表示外延層表面的電阻率，用Dop₂表示外延片表面的摻雜劑摻雜量；根據測試得出Res₁和Dop₁值，然后根據公式

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