[发明专利]一种快恢复二极管FRD芯片及其制作工艺

摘要

本发明涉及一种快恢复二极管FRD芯片及其制作工艺，其工艺具有如下步骤扩散前处理、硼源预沉积、硼源主扩散、扩散后处理、单面背磨减薄、氧化前处理、氧化、光刻、去单面氧化层、磷源预沉积、磷扩散、喷砂、铂扩散、N+面台面腐蚀、电泳、烧结、去氧化层、镀镍、镀金、芯片切割，所得芯片结构为P+‑N‑N+型。本发明改善了快恢复二极管反向恢复时间的均一性，提高了可控性，同时降低了压降，减少了漏电流，提高了耐压的稳定性。解决了快恢复二极管的反向电压、正向电压、反向恢复时间、漏电流之间的互相制约的矛盾，使各项参数达到最优搭配，从而提高了二极管的可靠性，开关特性，减小了功耗。本发明的快恢复二极管突破了传统快恢复二极管技术瓶颈。

主权项

一种快恢复二极管芯片生产工艺，其特征在于：包括如下次序的步骤：硼源预沉积：对处理干净的原始N型硅片在1150～1200℃的扩散炉中气体携带通入液态硼源进行预沉积；硼源主扩散：对预沉积后的硅片在1200～1250℃扩散炉进行深结推进扩散，形成深的P+层；单面背磨减薄：用金刚砂把一面的扩散结P+及扩展区磨掉，最终片厚保留在260～270μm；氧化：将清洗干净的硅片在1100～1200℃的氧化炉中长一层氧化层做掩膜，1.5μm～2μm，阻挡磷扩散源进入P+面、开沟槽；光刻：对氧化后的硅片进行涂胶、曝光、显影工序，形成台面图形；去除单面氧化层：利用氟化铵腐蚀液、去离子水去除硅片单面氧化层，即背磨面氧化层；磷源预沉积：单面氧化层去除干净的硅片在1100～1150℃的扩散炉中气体携带通入液态磷源进行预沉积；磷扩散：对磷沉积的硅片在1200～1250℃的扩散炉中进行扩散形成N+；铂扩散：把清洗后的硅片P+面均匀涂上液态铂源，放入温度为860～910℃的铂扩散炉中进行金属铂的注入；N+面台面腐蚀：使用硝酸、氢氟酸、冰乙酸，按照5∶3.3∶1的比例腐蚀N+面台面沟槽，沟槽深度通过基区到达P+层，混酸温度控制在‑8～‑12℃，并用去离子水冲净；电泳：使用低熔点玻璃粉配置电泳液，把硅片放在配置好的电泳液中，根据台面沟槽深度需沉积的玻璃重量设置时间，进行玻璃电泳；烧结：把电泳后的硅片在650～700℃的烧结炉中进行烧结；去氧化层：用10∶1的缓冲蚀刻液浸泡、去离子水超声清洗去除烧结后硅片表面氧化层。