[发明专利]一种组合终端结构快恢复二极管芯片及制造工艺

说明书

本发明涉及一种组合终端结构快恢复二极管芯片及制造工艺，属于集成电路或分立器件制造技术领域。包括从上至下依次设置的阳极金属层、氧化层、N^‑外延层、N⁺⁺衬底层和阴极金属层，所述N^‑外延层上设有P⁺掺杂区和P^‑掺杂区，所述P^‑掺杂区分别设于P⁺掺杂区两侧，且P^‑掺杂区紧贴于P⁺掺杂区，所述N^‑外延层上设有N⁺掺杂区，所述N⁺掺杂区设于P^‑掺杂区两侧。本申请采用“P^‑+P⁺+场版”组合终端结构，P^‑掺杂区弱化了反偏时空间电荷区电场强度集中现象，以实现在保证产品电压不变的前提下降低了材料的电阻率；同时P^‑掺杂区与P⁺掺杂区并联，增大了有源区面积。上述两方面使得产品的导通能力增加，提升了产品的电流能力。

技术领域

本发明涉及一种组合终端结构快恢复二极管芯片及制造工艺，属于集成电路或分立器件制造技术领域。

背景技术

快恢复二极管因具有低反向漏电、极短反向恢复时间特点被广泛用在多种高频电路中作为整流器件使用。我们都知道，理想的整流器件就是需要具有低反向漏电、极短反向恢复时间以及极低正向导通压降三个理想参数，这三个参数也是整流器件工作时产生工作损耗的主要因素。随着社会的不断发展，节能降耗已经成为整机电路设计的主要目标之一。快恢复二极管相对普通整流管虽具有低反向漏电、极短反向恢复时间，但其正向导通压降大使得产品能耗处在一个较高水平；由于产品能耗存在，导致产品工作时产生大量热量，以致于产品组装在整机电路时还要配套散热装置，如散热片、风扇等，这增加了整机成本。快恢复二极管正向导通压降主要由材料决定；正向导通压降随着材料电阻率以及厚度增加而增大；另外，为了减小反向恢复时间，快恢复产品设计时会掺杂重金属形成复合中心，加剧了材料对正向导通压降的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种组合终端结构快恢复二极管芯片及制造工艺，在保证产品击穿电压不变的前提下，降低材料的电阻率，同时增加有源区面积，使得产品的正向导通压降降低，提升产品的电流能力。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种组合终端结构快恢复二极管芯片，包括从上至下依次设置的阳极金属层、氧化层、N^-外延层、N⁺⁺衬底层和阴极金属层，所述N^-外延层上设有P⁺掺杂区和P^-掺杂区，所述P^-掺杂区分别设于P⁺掺杂区两侧，且P^-掺杂区紧贴于P⁺掺杂区，所述N^-外延层上设有N⁺掺杂区，所述N⁺掺杂区设于P^-掺杂区两侧。

所述阴极金属层为Ti/Ni/Ag组合物或Cr/Ni/Ag组合物或V/Ni/Ag组合物。

一种组合终端结构快恢复二极管芯片的制造工艺，包括如下制造工艺：

步骤一：在N⁺⁺衬底层上外延，形成N^-外延层；

步骤二：N^-外延层通过高温氧化，生长氧化层；

步骤三：通过光刻，去除N^-外延层上用于形成P⁺掺杂区的氧化层，去除氧化层的N^-外延层注入硼离子，掺入杂质硼；

步骤四：通过光刻，去除N^-外延层上用于形成P^-掺杂区的氧化层，去除氧化层的N^-外延层注入硼离子，掺入杂质硼；