[发明专利]二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体的制造，尤其涉及一种用于功率开关三极管BE极之间反向并接的二极管及其制造方法。

背景技术

如图1所示，在电子镇流器、电子变压器及开关电源等开关电路中广泛采用功率开关三极管基极与发射极间反向并接二极管的结构，该二极管通常被称为BE二极管。BE二极管是开关电源直流变换为高频交流的重要器件，其对提高线路工作的稳定性有很重要的作用，在某些电子线路中，没有BE二极管线路就不能工作。

目前，用于功率开关三极管的BE二极管通常采用1N4007整流二极管。但1N4007整流二极管成本较高，其主要应用在高压整流领域，参数特点是高耐压，对动态参数(如反向恢复时间)没有要求，芯片采用台面工艺制作，而且市场上出售的1N4007整流二极管也没有经过动态参数测试。因此，1N4007整流二极管参数与功率开关三极管BE极间的BE二极管实际所需要的参数并不匹配，使用成本高，效果较差。

综上可知，现有BE二极管在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种二极管，其改善了二极管的动态参数(如反向恢复时间)，更加适用于开关电路中功率开关三极管基极与发射极间反向并接二极管的结构，其能提高开关电路工作的稳定性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明提供一种二极管，其包括P/N型衬底以及形成于所述P/N型衬底顶表面中心区域的N+/P+层，所述二极管还包括：形成于所述P/N型衬底的顶表面以及所述N+/P+层顶表面部分区域的第一P+/N+层，所述第一P+/N+层与所述P/N型衬底和所述N+/P+层分别邻接；形成于所述第一P+/N+层以及所述N+/P+层顶表面的氧化物掩膜；以及形成于所述氧化物掩膜上的引线孔，所述引线孔与所述N+/P+层相对应。

根据本发明的二极管，所述P/N型衬底包括与所述N+/P+层连接的P-/N-层以及位于所述P-N-层底表面的第二P+/N+层；且所述P/N型衬底通过单晶片衬底扩散、单晶片扩散或外延片方式形成。

根据本发明的二极管，所述二极管还包括：形成于所述引线孔以及所述氧化物掩膜顶表面的正面金属电极以及形成于所述P/N型衬底底表面的背面金属电极。

根据本发明的二极管，所述N+/P+层通过掺杂以及推结形成于所述P/N型衬底顶表面中心区域，且所述P/N型衬底呈顶表面中心区域向下延伸的凹槽状。

根据本发明的二极管，所述二极管为用于功率开关三极管BE结间的BE二极管。

本发明相应提供一种二极管的制造方法，包括以下步骤：

A、在P/N型衬底的顶表面中心区域形成N+/P+层；

B、在所述P/N型衬底以及所述N+/P+层的顶表面进行氧化形成氧化物掩膜；

C、在所述氧化物掩膜上与所述N+/P+层相对应的区域进行光刻以形成光刻窗口；

D、通过所述光刻窗口向所述N+/P+层进行掺杂和推结以形成与所述P/N型衬底和所述N+/P+层分别邻接的第一P+/N+层；

E、引线孔光刻，形成与所述N+/P+层相对应的引线孔。

根据本发明的二极管的制造方法，所述步骤E之前还包括：在所述N+/P+层以及所述第一P+/N+层的顶表面进行氧化；所述步骤E之后还包括：在所述氧化物掩膜顶表面以及所述引线孔上进行金属化以及金属化光刻以形成正面金属电极，以及在所述P/N型衬底的底表面进行金属化以形成背面金属电极。

根据本发明的二极管的制造方法，所述P/N型衬底包括与所述N+/P+层连接的P-/N-层以及位于所述P-N-层底表面的第二P+/N+层；且所述P/N型衬底通过单晶片衬底扩散、单晶片扩散或外延片方式形成。

根据本发明的二极管的制造方法，所述步骤A包括：

A1、在所述P/N型衬底的顶表面进行氧化形成氧化物掩膜；

A2、对所述步骤A1所形成的氧化物掩膜进行部分光刻以形成位于所述P/N型衬底顶表面中心区域的光刻窗口；

A3、向所述步骤A2形成的光刻窗口通过掺杂及推结以形成所述N+/P+层。

根据本发明的二极管的制造方法，所述N+/P+层通过掺杂以及推结形成于所述P/N型衬底顶表面中心区域向下延伸的凹槽内。