[實用新型]外延片及超結功率器件

有效

• 申請號: 201220432539.0
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN202839618U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 林志鑫;鐘旻遠;姚楨
• 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
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 李強

技術領域

本實用新型涉及一種外延片及超結功率器件。

背景技術

超結功率器件與傳統的功率器件相比，擁有較高的崩潰電壓與較低的導通電阻。對于超結功率器件來說，在相同的導通電阻下，崩潰電壓越高越好。如圖1所示，其中一種超結功率器件所使用的外延片結構示意圖，其包括襯底1，襯底1上具有N型的第一外延層2。N型的第一外延層2開有溝槽（圖中未示出），第二外延層4覆蓋在第一外延層2表面，第二外延層4嵌入第一外延層2的溝槽內。超結功率器件主要的挑戰之一即為電荷的均勻分布。超結功率器件的工藝中需要在第一外延層2蝕刻出溝槽，并在所蝕刻的溝槽內嵌入第二外延層4。且第一外延層2與第二外延層4材料不同。第一外延層2為N型，則第二外延層4為P型；第一外延層2為P型，則第二外延層4為N型。但因為第一外延層2上蝕刻的溝槽會有中間窄、邊緣寬的分布，即靠近圓心的溝槽窄，靠近邊緣的溝槽寬。因此如果使用電阻率自外延片邊緣沿徑向分布的第一外延層，會導致外圍一圈電性失效，導致超結功率器件崩潰電壓偏低，無法達到使用要求。

實用新型內容

本實用新型的目的之一是為了克服現有技術中的不足，提供一種適合用于超結功率器件的外延片。

為實現以上目的，本實用新型通過以下技術方案實現：

外延片，其特征在于，包括襯底和電阻率呈同心圓狀分布的第一外延層。

優選地是，所述第一外延層相同半徑處的電阻率非均勻性不超過5%。

優選地是，第一外延層自圓心起徑向每30毫米寬度環形帶內的電阻率非均勻性不超過5%。

優選地是，第一外延層自圓心起徑向均勻分為三個區域，三個區域徑向寬度相同，每個區域內的電阻率非均勻性不超過5%。

優選地是，所述襯底與第一外延層之間設置有單晶硅層。

優選地是，所述的單晶硅層厚度為2～5μm。

優選地是，所述的單晶硅層為三氯硅烷與氫氣在1040℃～1100℃下反應生成。

優選地是，所述的襯底為N型。

優選地是，所述的N型襯底摻雜有砷、磷及銻中的至少一種元素。

優選地是，所述的第一外延層為N型。

優選地是，所述的第一外延層摻雜有砷、磷及銻中的至少一種元素。

優選地是，所述的襯底為P型。

優選地是，所述的P型襯底摻雜有硼。

優選地是，所述的第一外延層為P型。

優選地是，所述的第一外延層摻雜有硼。

優選地是，所述的第一外延層電阻率自圓心起沿徑向增大或減小或交替增大減小或交替減小增大。

優選地是，所述襯底背面具有一氧化層，所述氧化層邊緣半徑比襯底半徑小1-2毫米。

前述的外延片的生產方法，其特征在于，包括步驟：

提供一襯底；將襯底背面氧化形成一氧化層；將所述氧化層邊緣蝕刻1-2毫米；

在所述襯底上沉積單晶硅層；

在所述單晶硅層表面沉積第一外延層。

優選地是，所述的單晶硅層為三氯硅烷與氫氣在1040℃～1100℃下反應生成。

本實用新型的目的之二是為了克服現有技術中的不足，提供一種崩潰電壓高的超結功率器件。

為實現以上目的，本實用新型通過以下技術方案實現：

超結功率器件，其特征在于，包括前述的外延片。

優選地是，包括所述的外延片，所述外延片的外延層設有環繞圓心的溝槽；所述溝槽內填充有與第二外延層，所述第二外延層覆蓋所述第一外延層并嵌入所述溝槽內；所述第一外延層與第二外延層材料不同。

優選地是，所述襯底為N型，第一外延層為N型；所述第二外延層為P型；或者所述襯底為P型，第一外延層為P型；所述第二外延層為N型。

本實用新型中的外延層電阻率呈同心圓狀分布是指，距離圓心相同距離處的外延層電阻率相同或者最大值與最小值之差為一選定的范圍。本實用新型中的外延層電阻率呈同心圓狀分布，還可以是自圓心起的每30毫米寬的環形帶內的電阻率最大值與最小值之間的差值為選定的范圍。自圓心至外延片邊緣的徑向上，電阻率既可以逐漸增大；也可以逐漸減??；還可以先逐漸增大再逐漸減小；或者先逐漸減小再逐漸增大；另外，電阻率逐漸增大與逐漸減小交替分布也可以。

本實用新型中的非均勻性=(最大值-最小值)×100%/(最大值+最小值)。