公开(公告)号：CN112002648A

公开(公告)日：2020-11-27

申请号：CN202010672215.3

申请日：2020-07-14

申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 ,  国家电网有限公司 ,  国网山东省电力公司泰安供电公司

发明人： 桑玲 ,  田亮 ,  夏经华 ,  查祎英 ,  张文婷 ,  田丽欣 ,  安运来 ,  朱涛 ,  牛喜平 ,  罗松威 ,  杨霏 ,  吴军民

IPC分类号： H01L21/56 ,  H01L29/06 ,  H01L29/40

摘要： 本发明提供一种碳化硅功率器件的制备方法及碳化硅功率器件，方法包括在半导体层(1)的正面形成场限环终端(4)；采用热氧化工艺在场限环终端(4)的正面以预设的生长温度形成热氧化层(5)；在热氧化层(5)的正面形成氧化层(6)，通过设置热氧化层(5)大大降低了氧化层(6)产生孔洞的可能性，碳化硅功率器件在承受反向高电压时不易击穿，提高了碳化硅功率器件的良率和长期可靠性。

公开(公告)号：CN114496721A

公开(公告)日：2022-05-13

申请号：CN202011261845.8

申请日：2020-11-12

申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 ,  国家电网有限公司 ,  国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

发明人： 朱涛 ,  严静融 ,  焦倩倩

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L21/311 ,  H01L21/321

摘要： 本发明提供一种碳化硅器件正面结构保护方法和装置，完成碳化硅衬底背面金属溅射后，在碳化硅衬底上表面生长牺牲层；采用退火工艺对背面金属进行高温退火；采用湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺去除牺牲层，本发明通过在对背面金属进行退火前生长牺牲层，并在退火后去除牺牲层实现对正面结构的保护，牺牲层去除彻底，不会对正面结构表面造成污染，提高了半导体功率器件的可靠性；采用等离子体增强化学气相沉积工艺沉积氮化硅膜和二氧化硅膜的速率快，成膜质量好，针孔较少，且不易龟裂；本发明提供的技术方案在对正面结构进行保护时不会引入新的杂质或造成额外损伤，采用的工艺与其他制备碳化硅器件的工艺兼容，实用性强。

公开(公告)号：CN112509921A

公开(公告)日：2021-03-16

申请号：CN202011266157.0

申请日：2020-11-13

申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 ,  国家电网有限公司 ,  国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

发明人： 焦倩倩 ,  朱涛 ,  张红丹

IPC分类号： H01L21/324

摘要： 本发明涉及一种碳化硅退火方法，包括：首先在碳化硅晶圆单侧表面制备欧姆接触金属，其次将与所述接触金属对应的一侧碳化硅晶圆放于托盘内，然后将快速退火炉的反应腔室抽真空，最后将碳化硅晶圆进行20s‑600s的快速退火且退火温度为700℃‑1200℃，退火完成后，待腔室降温后开腔取出碳化硅晶圆。本发明提供的退火方法，使退火过程中的升温速率降低为2℃/s，退火方法更为简单；同时在不影响碳化硅芯片欧姆接触质量的条件下，解决了红外辐射加热的快速退火炉退火过程中托盘碎裂问题。

公开(公告)号：CN112103330A

公开(公告)日：2020-12-18

申请号：CN201910521437.2

申请日：2019-06-17

申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 ,  国网湖北省电力有限公司 ,  国家电网有限公司

发明人： 赵哿 ,  金锐 ,  朱涛 ,  和峰 ,  刘江 ,  李立 ,  高明超 ,  崔磊 ,  王耀华 ,  潘艳

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/739 ,  H01L29/861

摘要： 本发明提出了一种功率器件背面多峰值缓冲层结构、IGBT芯片和FRD芯片，功率器件背面多峰值缓冲层结构包括：N型半导体衬底材料(100)、功率器件背面的表面界限(101)和设置于N型半导体衬底材料(100)和表面界限(101)之间的缓冲层；缓冲层包括：至少由两次离子注入形成的N型掺杂区域，本发明提供的背面多峰值缓冲层结构、IGBT芯片和FRD芯片，减少了功率器件的加工工艺整体热过程，大大提高了器件可靠性。

公开(公告)号：CN111681943A

公开(公告)日：2020-09-18

申请号：CN202010344980.2

申请日：2020-04-27

申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 ,  国家电网有限公司 ,  国网北京市电力公司

发明人： 吴昊 ,  李玲 ,  朱涛 ,  姜春艳 ,  刘瑞 ,  张红丹 ,  焦倩倩 ,  蔡依沙

IPC分类号： H01L21/02 ,  H01L29/16

摘要： 本发明提供一种碳化硅表面的处理方法，在碳化硅衬底表面生长氧化层；通过原子层沉积设备在所述氧化层表面沉积掺杂层；采用退火炉对含有所述掺杂层和氧化层的碳化硅衬底按照设定真空度进行真空退火，大大降低了碳化硅与氧化层之间的界面态密度，进而提高了碳化硅功率器件的反型沟道电子迁移率，避免对碳化硅功率器件的性能造成影响，本发明采用退火炉对含有掺杂层和氧化层的碳化硅衬底进行高温退火，避免退火过程中引入新的杂质，减少氧化层中缺陷，提高氧化层质量，同时可以通过温度和时间精确控制磷原子扩散的结深。

公开(公告)号：CN107634008B

公开(公告)日：2020-02-07

申请号：CN201710552953.2

申请日：2017-07-07

申请人： 成都迈斯派尔半导体有限公司 ,  全球能源互联网研究院有限公司 ,  国家电网有限公司 ,  国网山东省电力公司电力科学研究院

发明人： 杜文芳 ,  蒲奎 ,  章文红 ,  曾军 ,  穆罕默德·达尔维什 ,  王耀华 ,  刘江 ,  朱涛 ,  金锐 ,  温家良 ,  潘艳

IPC分类号： H01L21/331 ,  H01L29/739 ,  H01L29/06

摘要： 本发明提供的高压功率器件的终端结构的制作方法，通过在氧化薄膜层的表面依次淀积硼磷硅玻璃层、氮化硅层和磷硅玻璃层，减小了在深槽刻蚀时所需的氧化薄膜层的厚度，有效缩短了制备周期，提高了产能。并且在向深槽表面涂覆填充材料之前，先对深槽表面进行软刻蚀，修补、平滑了深槽刻蚀后的粗糙表面，使表面平滑，而后在该表面上通过热生长形成第一氧化层后再将其完全刻蚀，以消除深槽表面的缺陷，接着通过热生长第二氧化层以形成缓冲层，减小填充材料与深槽表面的应力，以确保器件的实际的击穿电压值接近于设计值。

公开(公告)号：CN113433798A

公开(公告)日：2021-09-24

申请号：CN202110577487.X

申请日：2021-05-26

申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 ,  国家电网有限公司 ,  国网山西省电力公司检修分公司

发明人： 吴沛飞 ,  刘瑞 ,  朱涛 ,  姚兆民 ,  王克胜

IPC分类号： G03F7/16

摘要： 本发明提供一种碳化硅二极管氧化层的光刻方法和装置，对晶圆的氧化层进行增粘处理；在增粘处理后的氧化层表面涂覆光刻胶；采用光刻工艺对涂覆有所述光刻胶的晶圆进行光刻，能够保证光刻后的图形线条均匀，线条边缘整齐，进而提高工艺质量。本申请中氧化层表面增粘剂的厚度范围为10nm‑20nm，不仅厚度均匀，且避免被表面张力拉裂而起不到增粘作用，导致光刻胶与氧化层裂开，且保证了光刻胶厚度足以对厚度范围内氧化层进行充分保护，通过合理设置工艺参数，实现了套刻精度小于0.05μm，且将线宽损失量的精度控制在0.05微米内，有效实现了光刻工艺精度的控制，且提高了光刻精度。

公开(公告)号：CN109860283A

公开(公告)日：2019-06-07

申请号：CN201910040864.9

申请日：2019-01-16

申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 ,  国网湖北省电力有限公司 ,  国家电网有限公司

发明人： 朱涛 ,  刘瑞 ,  曹功勋 ,  吴昊 ,  金锐 ,  吴军民 ,  潘艳

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L21/331

摘要： 本发明提供了一种IGBT、IGBT背面的制作方法和装置，在N型硅片的背面采用离子注入方式形成场终止层，并对所述场终止层进行激光退火处理；在所述场终止层的底部形成P+集电极层，并依次对有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层进行激光退火处理；在所述有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层的底部分别形成背面金属层，不需要光刻程序，仅需要一次注入即可形成，简化了制作过程，大大提高了制作效率，降低了制作成本。且本发明通过不同激光退火条件实现有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层激光退火，能够降低终端区P+注入效率，减小过渡区电场积累，提高IGBT可靠性。

公开(公告)号：CN109860283B

公开(公告)日：2024-09-20

申请号：CN201910040864.9

申请日：2019-01-16

申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 ,  国网湖北省电力有限公司 ,  国家电网有限公司

发明人： 朱涛 ,  刘瑞 ,  曹功勋 ,  吴昊 ,  金锐 ,  吴军民 ,  潘艳

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L21/331

摘要： 本发明提供了一种IGBT、IGBT背面的制作方法和装置，在N型硅片的背面采用离子注入方式形成场终止层，并对所述场终止层进行激光退火处理；在所述场终止层的底部形成P+集电极层，并依次对有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层进行激光退火处理；在所述有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层的底部分别形成背面金属层，不需要光刻程序，仅需要一次注入即可形成，简化了制作过程，大大提高了制作效率，降低了制作成本。且本发明通过不同激光退火条件实现有源区的P+集电极层和整个背面的P+集电极层激光退火，能够降低终端区P+注入效率，减小过渡区电场积累，提高IGBT可靠性。

公开(公告)号：CN109671771B

公开(公告)日：2022-04-01

申请号：CN201811379016.2

申请日：2018-11-19

申请人： 全球能源互联网研究院有限公司 ,  国网湖北省电力有限公司 ,  国家电网有限公司

发明人： 曹功勋 ,  朱涛 ,  刘瑞 ,  吴昊 ,  金锐 ,  吴军民 ,  潘艳

IPC分类号： H01L29/739 ,  H01L21/265 ,  H01L29/06 ,  H01L29/40 ,  H01L21/331

摘要： 本发明公开了一种IGBT芯片的背面结构、IGBT芯片结构及制备方法，背面结构包括：缓冲层和掺杂层，掺杂层为在缓冲层进行离子注入形成；终端区及过渡区的掺杂层通过一次高温退火处理；有源区的掺杂层通过两次高温退火处理，实现有源区与终端区的不同空穴注入效率，改善IGBT过渡区存在的电流集中问题，提高可靠性。与现有技术中采用光刻工艺在有源区和终端区背面分别注入不同剂量的掺杂离子来实现有源区与终端区背面集电极不同注入效率的处理方式相比，仅采用了退火工艺，省去了光刻工艺，节约了制造成本。另外在缓冲层注入惰性离子缺陷层，形成缺陷层，使IGBT背面集电极可以采用更高的掺杂浓度，IGBT背面与背面金属容易形成良好的欧姆接触，降低IGBT通态压降。