[发明专利]一种超快恢复整流二极管芯片的制造方法

说明书

本发明提供的一种超快恢复整流二极管芯片的制造方法，通过硅片键合→气体携带源扩散→磨片→硼扩散→喷砂→铂扩散→金属化的步骤制作二极管芯片，本发明通过高低掺杂硅片的键合，达到最大限度降低器件体电阻的要求，从而保证器件具有较小的正向压降。

技术领域

本发明涉及一种超快恢复整流二极管芯片的制造方法。

背景技术

随着电子行业飞速的发展，超快恢复整流二极管由于其高压高频特性，被广泛应用到电子线路中，而目前市面上的超快恢复整流二极管产品的芯片制造方法有两个，一个是深结扩散法，另外一个是外延生长法。

深结扩散法：该工艺是在N型衬底硅片上采用多次高温长时间扩散方式实现芯片PN结的制造，而较高的温度和较长的扩散时间，会给硅片带来较多的缺陷，同时，结扩散的硅片随着结深的方向杂质浓度呈高斯分布的降低，不能较大限度的减低芯片的体电阻，从而导致器件正向压降比外延生长工艺的大。芯片结构示意图及掺杂浓度变化情况如图1。

外延生长法：该工艺的主要原理是在高浓度掺杂的N+型衬底硅片上通过外延生长工艺生长出符合设计要求的低浓度N-外延层，再在N-外延层上进行外延生长一层符合设计要求的高浓度P+型外延层，形成PN结，该工艺制造的芯片掺杂浓度均匀，能最大限度降低器件的体电阻，有效降低器件的正向压降，芯片结构示意图及掺杂浓度变化情况如图2所示。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种超快恢复整流二极管芯片的制造方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种超快恢复整流二极管芯片的制造方法，具体步骤为：

1硅片键合，将高阻率硅片和低阻率硅片研磨抛光后在惰性气体保护下键合；

2气体携带源扩散，

3磨片，研磨键合后硅片的高阻率的一面；

4硼扩散；

5喷砂，喷砂处理硅片表面；

6铂扩散，在扩散炉中采用750℃-800℃的温度扩散0.5-2.5小时；

7金属化。

所述硅片键合首先对高阻率硅片和低阻率硅片进行薄膜沉积工艺，在其表面生长二氧化硅薄膜，然后在高温下进行键合并退火。

所述携带源扩散的扩散温度为1100℃～1200℃，扩散时间为4h～6h。

所述硼扩散过程中扩散炉升温速度为4～8℃/min，扩散温度为1000～1100℃。

所述金属化对低阻率硅片的一面掺磷区进行减薄工艺处理；然后在低阻率硅片底部进行金属淀积，形成背面金属。

本发明的有益效果在于：首先通过高低掺杂硅片的键合，然后将高电阻率一面进行研磨，可间接减薄芯片厚度，达到最大限度降低器件体电阻的要求，从而保证器件具有较小的正向压降。

附图说明

图1是扩散型芯片结构及掺杂浓度变化示意图；

图2是外延型芯片结构及掺杂浓度变化示意图；

图3是本发明芯片结构示意图及掺杂浓度变化示意图。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

本发明一种超快恢复整流二极管芯片的制造方法，主要采用硅片键合工艺，将低掺杂与高掺杂硅片键合，再在低掺杂硅片上进行PN结制造。其主要原理为通过高低掺杂硅片的键合，可间接减薄芯片厚度，达到最大限度降低器件体电阻的要求，从而保证器件具有较小的正向压降。