[发明专利]高压二极管及其制造方法

权利要求书

1.一种高压二极管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10：提供一个第一导电类型的第一衬底和一个第二导电类型的第二衬底；

步骤S20：自所述第一衬底的上表面向上延伸形成第二导电类型的第一外延层，自所述第二衬底的下表面向上延伸形成间隔设置的第一导电类型的第一子掺杂区；

步骤S30：通过键合工艺将所述第二衬底的下表面与所述第一外延层的上表面相连接；

步骤S40：自所述第二衬底的上表面向下延伸形成与所述第一子掺杂区对应连通的第一导电类型的第二子掺杂区，所述第一子掺杂区与所述第二子掺杂区共同形成第一掺杂区；

步骤S50：自所述第二衬底的上表面向上延伸形成第二导电类型的第二外延层；

步骤S60：自所述第二外延层的上表面向下延伸形成第二导电类型的第二掺杂区；

步骤S70：在所述第二掺杂区的上表面形成正面金属层；在所述第一衬底的下表面形成背面金属层。

2.根据权利要求1所述的高压二极管的制造方法，其特征在于，在步骤S50和步骤S60之间，还包括以下步骤：

步骤S51：在所述第二外延层的内部形成氢离子层。

3.根据权利要求2所述的高压二极管的制造方法，其特征在于，步骤S20中，所述第一子掺杂区的形成包括以下步骤：

步骤S20a：自所述第二衬底的下表面向上刻蚀形成第一深硅槽；

步骤S20b：在所述第一深硅槽内填充第一导电类型的硅形成所述第一子掺杂区。

4.根据权利要求3所述的高压二极管的制造方法，其特征在于，步骤S30中，所述键合工艺过程包括以下步骤：

步骤S30a：将所述第二衬底与所述第一外延层在含氢的溶液中浸泡；

步骤S30b：在室温下将所述第二衬底的下表面与所述第一外延层的上表面贴合在一起；

步骤S30c：完成所述贴合后，在纯氮气的环境中、在1050℃～1055℃的温度条件下处理6小时。

5.根据权利要求4所述的高压二极管的制造方法，其特征在于，步骤S40中，所述第二子掺杂区的形成包括以下步骤：

步骤S40a：自所述第二衬底的上表面向下刻蚀形成第二深硅槽；

步骤S40b：在所述第二深硅槽内填充第一导电类型的硅形成所述第二子掺杂区。

6.根据权利要求5所述的高压二极管的制造方法，其特征在于，步骤S70中，所述背面金属层的形成包括以下步骤：

步骤S70a：在所述第一衬底的下表面进行金属溅射形成第一金属层；

步骤S70b：在所述第一金属层的下表面进行快速热处理，形成硅化物层；

步骤S70c：在所述硅化物层的下表面进行金属溅射形成第二金属层。

7.一种高压二极管，包括：

第一导电类型的第一衬底；

自所述第一衬底的上表面向上延伸的第二导电类型的第一外延层；

第二导电类型的第二衬底，间隔设置的在深度方向上贯穿所述第二衬底的第一导电类型的第一掺杂区，所述第一掺杂区包括自所述第二衬底的下表面向上延伸的第一子掺杂区及与所述第一子掺杂区对应连通的自所述第二衬底的下表面向上延伸的第二子掺杂区；

所述第二衬底的下表面与所述第一外延层的上表面通过键合工艺相连接；

自所述第二衬底的上表面向上延伸的第二导电类型的第二外延层；

自所述第二外延层的上表面向下延伸形成第二导电类型的第二掺杂区；

与所述第二掺杂区的上表面电连接的正面金属层，与所述第一衬底的下表面电连接的背面金属层。

8.根据权利要求7所述的高压二极管，其特征在于，还包括：位于所述第二外延层内部的氢离子层。

9.根据权利要求8所述的高压二极管，其特征在于，所述第一子掺杂区的深度占所述第二衬底的厚度的45％-50％。

10.根据权利要求7-9所述的高压二极管，其特征在于，所述第二衬底的电阻率为650～800Ω*cm，厚度大于800μm。