[发明专利]一种高压快速软恢复二极管的制造方法

摘要

本发明公开了一种高压快速软恢复二极管的制造方法，先在硅片下表面采用磷离子注入，经氧化后、高温推进后形成具有深结且低掺杂浓度梯度的n缓冲层；接着在上表面进行硼离子注入，经氧化推进后形成p阳极区、p电阻区及终端区的多个p场限环；然后通过杂质磷的预沉积分别在上表面和下表面形成n+截止环和n+阴极区；芯片完成后，在阳极侧依次采用低能电子辐照和高能氢离子局部辐照，以获得特殊的少子寿命分布。本发明方法制造的高压二极管，具有高的击穿电压及快速且软的反向恢复特性，而且可以很好的缓解有源区边缘处的电流集中，并提高其抗动态雪崩的能力，具有较高的可靠性。

主权项

1.一种高压快速软恢复二极管的制造方法，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1、选用高阻区熔中子嬗变掺杂单晶抛光硅片，在该硅片的下表面进行磷离子注入及高温退火；然后在高温下进行干氧‑湿氧‑干氧交替氧化，在硅片表面生成掩蔽膜；接着对上述硅片进行长时间的高温推进，以形成下表面的n缓冲层；步骤2、对步骤1处理后的硅片上表面进行光刻，形成有源区与终端区的硼离子注入窗口；步骤3、对步骤2处理后的硅片上表面，进行硼离子注入，再在高温下退火；然后在高温下进行干氧‑湿氧‑干氧交替氧化，在硅片表面生成掩蔽膜；同时推进n‑区上表面形成p阳极区、p电阻区以及终端区的多个p场限环的深度，以及下表面的n缓冲层的深度；步骤4、对步骤3处理后的硅片上表面进行光刻，在终端区表面形成n+截止环的扩散窗口，同时去掉下表面的氧化层；步骤5、对步骤4处理后的硅片进行高温磷预沉积，在下表面形成n+阴极区，同时在上表面的终端区形成n+截止环；至此，在硅片上形成具有pn‑nn+结构的二极管芯片；步骤6、对步骤5处理后的硅片上表面，采用化学气相淀积形成磷硅玻璃层，并在高温下使之致密化；接着在硅片上表面进行光刻，形成阳极接触孔，然后在高温下进行磷硅玻璃的回流；步骤7、对步骤6处理后的硅片上表面蒸铝膜，接着进行铝膜反刻；然后在硅片下表面溅射钛/镍/银三层金属膜，并合金化，在上表面的有源区形成二极管芯片阳极、下表面形成二极管芯片阴极；步骤8、对步骤7处理后的硅片采用高密度等离子体化学汽相淀积形成致密的半绝缘多晶硅膜，并反刻；再采用高密度等离子体化学汽相淀积形成致密的氮化硅膜，并反刻；接着在硅片上表面甩聚酰亚胺，并反刻；最后进行聚酰亚胺固化，形成终端区的多层钝化膜；步骤9、对步骤8处理后的硅片上表面，先采用低能电子辐照，进行整体的少子寿命控制，并通过控制辐照剂量，使其阴极侧的缺陷浓度略低于阳极侧的缺陷浓度，达到阴极侧有较高的少子寿命、阳极侧有较低的少子寿命；步骤10、对步骤9处理后的硅片有源区和电阻区的上表面，采用高能氢离子进行局部辐照，并在低温下退火，进一步降低阳极有源区和电阻区pn结下方n‑区内的少子寿命，完成高压快速软恢复二极管的制造。