[发明专利]一种IGBT产品的氧化工艺方法及氧化后IGBT产品

说明书

一种IGBT产品的氧化工艺方法及氧化后IGBT产品，该工艺方法包括IGBT产品放片、炉管的后处理以及假片的后处理；IGBT产品放片包括将IGBT产品与假片交替设置；炉管的后处理包括采用DCE气体处理炉管；当采用DCE气体处理时，DCE气体的流量为0.2～0.5SLM，处理温度为1000～1100℃，维持时间为1～2h；假片的后处理包括假片表面氧化层的去除、清洗以及生长新的氧化层。该氧化工艺方法通过对氧化工艺中产品隔槽放置、假片的后处理以及氧化设备腔室DCE处理有效消除杂质影响，可有效控制杂质对氧化工艺过程的影响，该工艺氧化后IGBT产品的膜厚均匀性基线小于2％，显著改善了氧化工艺的膜厚均匀性，提高了产品的一致性与可靠性。

技术领域

本发明属于提高半导体器件性能及成品率的新型工艺领域，涉及一种IGBT产品的氧化工艺方法及氧化后IGBT产品。

背景技术

为降低IGBT产品的导通电阻，提高IGBT产品的功率，其IGBT产品衬底通常采用浓掺杂衬底，部分产品的衬底电阻率达到0.002Ω·cm～0.005Ω·cm，衬底杂质浓度达2E¹⁹个/cm³。IGBT产品的流程，通常为在衬底表面淀积一层厚外延工艺，然后经过后续的光刻刻蚀、氧化扩散、薄膜淀积等工步形成特定的器件。IGBT产品外延工艺后，在氧化工艺腔室中，随着作业产品累计，衬底内的杂质溢出扩散至氧化工艺腔室及腔室内假片表面，作业氧化工艺时，杂质增加了氧化扩散的反应格点，促进了氧化速率反应，导致局部氧化工艺均匀性较差。即在后续氧化过程中因自身衬底高浓度杂质外溢效应导致产品膜厚均匀性较差，达到5％，不能满足产品部分关键层次要求，特别是对良率、参数一致性及可靠性要求比较高的IGBT产品存在较大影响。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种IGBT产品的氧化工艺方法及氧化后IGBT产品，从而有效控制IGBT产品的膜厚均匀性，提高产品良率以及可靠性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种IGBT产品的氧化工艺方法，包括IGBT产品放片、炉管的后处理、假片的后处理；

所述IGBT产品放片包括将IGBT产品与假片交替设置；

所述炉管的后处理包括采用DCE气体处理炉管；当采用DCE气体处理时，所述DCE气体的流量为0.2～0.5SLM，处理温度为1000～1100℃，维持时间为1～2h；

所述假片的后处理包括假片表面氧化层的去除、清洗以及生长新的氧化层。

优选的，所述IGBT产品放片为两个IGBT产品之间设置至少两个假片。

优选的，在采用所述DCE气体处理炉管前，还包括以下步骤：

S11：进舟，炉管进舟后温度设定700～800℃，通入氧气12～16SLM，维持25min；

S12：升温，温度设定1000～1100℃，通入氧气12～16SLM，维持1h；

S13：一级气体转换，温度设定1000～1100℃，通入氧气10～12SLM，DCE气体0.2～0.5SLM，维持10s。

优选的，在采用所述DCE气体处理所述炉管后，还包括以下步骤：

S21：二级气体转换，温度设定700～800℃，通入氮气12～16SLM，维持10s；

S22：降温，温度设定700～800℃，通入氧气12～16SLM，维持2h；

S23：出舟，温度设定700～800℃，通入氧气12～16SLM，维持25min；

S24：冷却，温度设定700～800℃，通入氧气12～16SLM，维持40min，完成炉管的后处理。