中對(duì)N型雜質(zhì)離子進(jìn)行推結(jié)以形成電荷積 累區(qū)，電荷積累區(qū)的N型雜質(zhì)離子濃度高于外延層的N型雜質(zhì)離子濃度，外延層的N型雜 質(zhì)離子的推結(jié)過(guò)程中結(jié)深控制在2~8ym，本發(fā)明在推結(jié)過(guò)程中通入氧氣，在有源區(qū)內(nèi)形 成1000~3000A的氧化層，如該氧化層的厚度在1200~2800A，如在1500A，2000A或 2500A0
[0033] (4)、P區(qū)注入窗口形成：在有源區(qū)內(nèi)經(jīng)光刻膠曝光、腐蝕出三個(gè)以上的P型注入窗 □。
[0034](5)、P型雜質(zhì)離子注入：用離子注入機(jī)將P型離子注入到有源區(qū)并形成三個(gè)以上 的P型區(qū)，注入能量為：30~180kev，注入劑量1E13~5E15cnT2。
[0035] (6)、推結(jié)：將硅片置入高溫?cái)U(kuò)散爐中，對(duì)P型區(qū)及電荷積累區(qū)進(jìn)行推結(jié)，P型離子 推結(jié)過(guò)程中結(jié)深控制在2~7pm，使P型區(qū)與電荷積累層區(qū)之間的距離在0~400A,最好P 型區(qū)與電荷積累層區(qū)之間的距離控制在100~300A,如距離控制在200±50A,并光刻腐蝕 干凈有源區(qū)內(nèi)的氧化層。
[0036] (7)、肖特基區(qū)形成：用Ni和Pt、或Mo、或Pd用濺射或蒸發(fā)在硅片正面形成過(guò)渡金 屬膜，經(jīng)合金后和剝離后形成肖特基接觸，在各P型區(qū)之間形成肖特基區(qū)。
[0037] (8)、金屬膜淀積：再在硅片正面濺射或蒸發(fā)或電鍍金屬膜，經(jīng)光刻、合金形成歐姆 接觸。
[0038] (9)、背面減?。河媚テ瑱C(jī)或噴砂將硅片背面減薄至所需厚度，可將硅片減薄到 150 ~400um〇
[0039] (10)、背面金屬化：用蒸發(fā)或?yàn)R射法在硅片背面制作背面金屬層，形成金屬陰極 層，制得復(fù)合快恢復(fù)二極管。
[0040] 見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的復(fù)合快恢復(fù)二極管，包括依次相連接的金屬陰極層9、N+襯 底層8、f型外延層7以及場(chǎng)氧化層1和金屬陽(yáng)極層6,場(chǎng)氧化層1上具有有源區(qū)窗口 2,該 N_型外延層7的厚度在5~80iim，最好N_型外延層7的厚度在10~60iim，如該N_型外延 層7的厚度在30iim、40iim或50iim等，N+型外延層7位于有源區(qū)窗口 2處間隔設(shè)有三個(gè) 以上的P型區(qū)3及與各P型區(qū)3連接的肖特基區(qū)4,使P型區(qū)3的結(jié)深能控制在2~7ym， 如該結(jié)深控制在5ym。且f型外延層7內(nèi)還具在各有P型區(qū)3下部的電荷積累區(qū)5,使P 型區(qū)與電荷積累層區(qū)之間的距離在〇~400A,P型區(qū)與電荷積累層區(qū)之間的距離能控制在 100~300A，金屬陽(yáng)極層6穿過(guò)有源區(qū)窗口 2與P型區(qū)3和肖特基區(qū)4連接。
[0041] 用本發(fā)明方法制得的復(fù)合快恢復(fù)二極管與肖特基及PIN二極管的主要性能對(duì)比 見(jiàn)下表1復(fù)合快恢復(fù)二極管所示，
[0042] 表 1
[0043]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合快恢復(fù)二極管的制備方法，其特征在于： (1) 、氧化、光刻有源區(qū)：對(duì)帶有外延層的硅片清潔處理后進(jìn)行氧化處理，在硅片正面形 成場(chǎng)氧化層，然后在硅片正面經(jīng)光刻、腐蝕出有源區(qū)窗口； (2) 、N型雜質(zhì)離子注入：用離子注入機(jī)將N型雜質(zhì)離子注入到有源區(qū)，注入能量為： 100 ~500kev，注入劑量 1E12 ~5E14cnT2; (3) 、N推結(jié)：將硅片放入高溫?cái)U(kuò)散爐中對(duì)N型雜質(zhì)離子進(jìn)行推結(jié)以形成N型的電荷積 累區(qū)，在推結(jié)過(guò)程中通入氧氣，在有源區(qū)內(nèi)形成1000~3000A的氧化層； (4) 、P區(qū)注入窗口形成：在有源區(qū)內(nèi)經(jīng)光刻膠曝光、腐蝕出三個(gè)以上的P型注入窗口； (5) 、P型雜質(zhì)離子注入：用離子注入機(jī)將P型離子注入到有源區(qū)并形成三個(gè)以上的P 型區(qū)，注入能量為：30~180kev，注入劑量1E13~5E15cnT2; (6) 、推結(jié)：將硅片置入高溫?cái)U(kuò)散爐中，對(duì)P型區(qū)及電荷積累區(qū)進(jìn)行推結(jié)，并光刻腐蝕干 凈有源區(qū)內(nèi)的氧化層； (7) 、肖特基區(qū)形成：用Ni和Pt、或Mo、或Pd用濺射或蒸發(fā)在硅片正面形成過(guò)渡金屬 膜，經(jīng)合金和剝離后形成肖特基接觸，在各P型區(qū)之間形成肖特基區(qū)； (8) 、金屬膜淀積：再在硅片正面濺射或蒸發(fā)或電鍍金屬膜，經(jīng)光刻、合金形成歐姆接 觸； (9) 、背面減?。河媚テ瑱C(jī)或噴砂將硅片背面減薄至所需厚度； (10)、背面金屬化：用蒸發(fā)或?yàn)R射法在硅片背面制作背面金屬層，形成金屬陰極層，制 得復(fù)合快恢復(fù)二極管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合快恢復(fù)二極管的制作方法，其特征在于：所述的P型區(qū) 與電荷積累層區(qū)之間的距離在0~400A。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合快恢復(fù)二極管的制作方法，其特征在于：所述的P型區(qū) 與電荷積累層區(qū)之間的距離在100~300A。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合快恢復(fù)二極管的制作方法，其特征在于：所述N型雜質(zhì) 離子在推結(jié)過(guò)程中結(jié)深控制在2~8iim。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合快恢復(fù)二極管的制作方法，其特征在于：所述P型離子 推結(jié)過(guò)程中結(jié)深控制在2~7iim。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合快恢復(fù)二極管的制備方法制作的復(fù)合快恢復(fù)二極管，其特 征在于：包括依次相連接的金屬陰極層、N+襯底層、f型外延層以及場(chǎng)氧化層和金屬陽(yáng)極 層，場(chǎng)氧化層上具有有源區(qū)窗口，f型外延層位于有源區(qū)窗口處間隔設(shè)有三個(gè)以上的P型區(qū) 及與各P型區(qū)連接的肖特基區(qū)，且f型外延層內(nèi)還具在各P型區(qū)下部的電荷積累區(qū)，金屬 陽(yáng)極層穿過(guò)有源區(qū)窗口與P型區(qū)和肖特基區(qū)連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述復(fù)合快恢復(fù)二極管的制備方法制作的復(fù)合快恢復(fù)二極管，：所 述N_型外延層的厚度在5~80iim。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合快恢復(fù)二極管的制備方法，(1)、氧化、光刻有源區(qū)，(2)、N型雜質(zhì)離子注入，(3)、N推結(jié)，(4)、P區(qū)注入窗口形成，(5)、P型雜質(zhì)離子注入，(6)、推結(jié)；(7)、肖特基區(qū)形成；(8)、金屬膜淀積；(9)、背面減??；(10)、背面金屬化，制得復(fù)合快恢復(fù)二極管。本發(fā)明復(fù)合快恢復(fù)二極管具有正向壓降一致性好、雪崩耐量能力高、恢復(fù)特性好的特點(diǎn)。
【IPC分類】H01L29-06, H01L21-329, H01L29-861
【公開(kāi)號(hào)】CN104716038
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310684131
【發(fā)明人】林茂, 張景超, 戚麗娜, 劉利峰, 趙善麒, 王曉寶
【申請(qǐng)人】江蘇宏微科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2013年12月12日