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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所申請(qǐng)的專利一種半導(dǎo)體器件用雙層厚膜高阻單晶外延片的制備方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120311309B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-12發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510807351.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H01L21/02；該發(fā)明授權(quán)一種半導(dǎo)體器件用雙層厚膜高阻單晶外延片的制備方法是由傅穎潔;龔一夫;李楊;李明達(dá);劉云;董彬;秦濤;吳重陽(yáng);龐偉龍?jiān)O(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-06-17向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種半導(dǎo)體器件用雙層厚膜高阻單晶外延片的制備方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件用雙層厚膜高阻單晶外延片的制備方法。通過(guò)綜合設(shè)計(jì)區(qū)別于傳統(tǒng)外延工藝的生長(zhǎng)溫度及其波動(dòng)范圍、生長(zhǎng)速率、升降溫時(shí)間、基座轉(zhuǎn)速以及加速度等關(guān)鍵工藝參數(shù)，克服了雙層厚膜高阻外延工藝容易生成邊緣多晶顆粒、滑移線甚至裂紋誘生缺陷，取得了在6英寸、8英寸硅襯底片上批量生長(zhǎng)雙層厚膜高阻單晶外延片的顯著效果。通過(guò)對(duì)反應(yīng)腔體內(nèi)氫氣的流量設(shè)定以及石墨基座中的片坑徑向溫度梯度的設(shè)計(jì)和控制，顯著提升了雙層厚膜高阻外延層的均勻性，五點(diǎn)測(cè)試電阻率不均勻性達(dá)到0.8%，五點(diǎn)測(cè)試厚度不均勻性達(dá)到0.6%，滿足了高壓大功率半導(dǎo)體器件的使用要求，有利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

本發(fā)明授權(quán)一種半導(dǎo)體器件用雙層厚膜高阻單晶外延片的制備方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種半導(dǎo)體器件用雙層厚膜高阻單晶外延片的制備方法，其特征在于，包括依次進(jìn)行如下步驟： S1、通入氯化氫氣體和氫氣對(duì)硅外延爐的反應(yīng)腔體及石墨基座進(jìn)行高溫刻蝕清洗，刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)部及石墨基座表面的沉積物和雜質(zhì)吸附，抑制反應(yīng)環(huán)境的雜質(zhì)積累效應(yīng)，所述硅外延爐的反應(yīng)腔體溫度為1130~1160℃，石墨基座中的片坑徑向溫度梯度≤3℃，氯化氫氣體的流量為30~35Lmin，氫氣的流量為5~10Lmin，刻蝕清洗時(shí)間為15~16min，隨后通入氫氣攜帶三氯氫硅在所述反應(yīng)腔體內(nèi)部及石墨基座表面生長(zhǎng)多晶硅包覆層，氫氣的流量為150~200Lmin，三氯氫硅的流量為13~14gmin，反應(yīng)腔體溫度為1020~1060℃，所述多晶硅包覆層厚度為1~2μm； S2、對(duì)所述硅外延爐的反應(yīng)腔體降溫至250~300℃，將反應(yīng)腔體初始溫度慢速升溫至1060~1110℃，時(shí)間為900~1000sec，在高溫下對(duì)硅襯底片的表面進(jìn)行烘烤，烘烤時(shí)間為1~3min，隨后用氫氣對(duì)反應(yīng)腔體進(jìn)行吹掃，氫氣的流量為250~300Lmin，吹掃時(shí)間為1~3min； S3、在所述硅襯底片的拋光表面上進(jìn)行第一層硅外延層的生長(zhǎng)，生長(zhǎng)溫度為1010~1020℃，形成單晶硅外延層，采用氫氣攜帶三氯氫硅作為生長(zhǎng)硅源，磷烷作為摻雜氣體，三氯氫硅的流量為10~12gmin，氫氣的流量為165~185Lmin，磷烷的流量為125~130sccm，硅外延層生長(zhǎng)速率為1.8~2.0μmmin，基座轉(zhuǎn)速5~6rmin，基座轉(zhuǎn)速的加速度為0.4~0.5rmin2，第一層硅外延層的目標(biāo)生長(zhǎng)厚度為30~35μm，目標(biāo)電阻率為2.5~3.5Ω·cm，硅外延層的生長(zhǎng)過(guò)程中溫度波動(dòng)≤3℃； S4、在所述第一層硅外延層的表面上進(jìn)行第二層硅外延層的生長(zhǎng)，采用氫氣攜帶三氯氫硅作為生長(zhǎng)硅源，磷烷作為摻雜氣體，生長(zhǎng)溫度為1020~1040℃，形成單晶硅外延層，三氯氫硅的流量為13~14gmin，氫氣的流量為165~185Lmin，磷烷的流量為55~60sccm，硅外延層生長(zhǎng)速率為2.1~2.2μmmin，第二層硅外延層的目標(biāo)生長(zhǎng)厚度為60~65μm，目標(biāo)電阻率為22~26Ω·cm，硅外延層的生長(zhǎng)過(guò)程中溫度波動(dòng)≤3℃； S5、通入氮?dú)鈱?duì)反應(yīng)腔體進(jìn)行吹掃降溫，氮?dú)饬髁繛?00~150Lmin，將反應(yīng)腔體從初始溫度慢速降溫至250~300℃，時(shí)間為900~1000sec，目標(biāo)雙層厚膜高阻單晶外延片的五點(diǎn)測(cè)試電阻率不均勻性0.8%，五點(diǎn)測(cè)試厚度不均勻性0.6%，所述五點(diǎn)測(cè)試的位置為中心點(diǎn)和上、下、左、右四個(gè)距邊緣6mm的點(diǎn)，最終形成雙層厚膜高阻單晶外延片。

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