[发明专利]一种软快恢复二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种软快恢复二极管，其特征在于：包括N区和P区，P区扩散在N区上端面中部的凹槽内，所述N区包括依次在N+区(1)上生长的N缓冲区(2)和外延区(3)，所述P区包括P base区(4)和P+区(5)，P base区(4)嵌入外延区(3)的上端面中部，所述P+区(5)扩散在P base区(4)的两端，所述外延区(3)的上端面外端制作有钝化层(6)，外延区(3)的中心制作有阳极金属层(7),N+区(1)的底部制作有金属层。

2.如权利要求1所述的软快恢复二极管，其特征在于：所述金属层包括依次覆盖在N+区(1)底部的钛层(8)、镍层(9)、银层(10)。

3.如权利要求1所述的软快恢复二极管，其特征在于：所述阳极金属层(7)中部与Pbase区(4)接触，阳极金属层(7)的边缘搭接在钝化层(6)的上端面上。

4.如权利要求1所述的软快恢复二极管，其特征在于：所述P+区(5)对称镶嵌在P base区(4)的两端且部分融合在P base区(4)内。

5.一种软快恢复二极管的制备方法，其步骤为：

1)制作衬底，在衬底上端面依次生长N缓冲层和N-外延层；

2)在N-外延层上通过热氧化生长氧化层；

3)在氧化层中部两端进行光刻、刻蚀出两个对称的P+区扩散窗口；

4)在窗口内进行P+区硼预扩、P+区硼主扩散，并生长热氧化层；

5)对晶圆进行光刻、刻蚀出P base区离子注入窗口；

6)进行P base区硼注入、推阱；

7)在N-外延层、P+区、P base区表面上进行磷硅玻璃和氮化硅薄膜淀积形成钝化层；

8)将衬底底部减薄；

9)在衬底底部进行铂扩散；

10)进行氮化硅、磷硅玻璃和氧化硅光刻形成蒸发窗口；

11)在蒸发窗口进行金属Al蒸发，并进行金属刻蚀形成正面金属电极；

12)对晶圆进行正面金属Al合金；

13)进行衬底减薄；

14)在衬底底部进行金属化，依次为钛、镍、银。

6.如权利要求5所述的软快恢复二极管的制备方法，其特征在于：所述N缓冲区和N-外延区的厚度均为6～7μm，电阻分别为2～3Ω·cm和30～35Ω·cm。

7.如权利要求5所述的软快恢复二极管的制备方法，其特征在于：所述氧化层采用干氧+湿氧+干氧工艺氧化层生长温度为1000～1100℃，生长时间为80～120min。

8.如权利要求5所述的软快恢复二极管的制备方法，其特征在于：P+区硼预扩扩散源采用固态扩散源，预扩散温度和时间分别为1080～1010℃，50～65min；P+区硼主扩散采用氧化+推阱的方式，硼主扩散温度和时间分别为1120～1160℃，160～175min。

9.如权利要求5所述的软快恢复二极管的制备方法，其特征在于：所述P base区硼注入的注入剂量和能量分别为5e15cm^-2、100keV，然后通过氧化+推阱的方式进行硼主扩散，硼主扩散温度和时间分别为1030～1060℃、70～90min。

10.如权利要求5所述的软快恢复二极管的制备方法，其特征在于：所述钝化层首先采用PECVD方式淀积薄膜厚度为0.45～0.55um的磷硅玻璃PSG；然后采用LPCVD方式淀积薄膜厚度为0.25～0.35um的氮化硅Si3N4。