[发明专利]一种软快恢复二极管及其制备方法

说明书

本发明提供的一种软快恢复二极管；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+区上生长的N缓冲区和外延区，所述P区包括P base区和P+区，P base区嵌入外延区的上端面中部，所述P+区扩散在P base区的两端，所述外延区的上端面外端制作有钝化层，外延区的中心制作有阳极金属层,N+区的底部制作有金属层。本发明通过超低掺杂浓度的N型漂移区和低掺杂浓度的P base区可以有效地可以有效的降低反向恢复电荷和反向恢复时间；N型漂移区下表面的N型缓冲层可以缓冲空间电荷区扩展，减缓了载流子反向抽取速度，使恢复特性得到软化；并且高掺杂的深结P+区可以有效抑制电场集中，降低器件反向漏电。

技术领域

本发明涉及一种软快恢复二极管及其制备方法。

背景技术

现有技术中的快恢复二极管其主要结构包括：轻掺杂N型漂移区；位于所述轻掺杂N型漂移区表面的重掺杂P型区；位于所述重掺杂P型区表面的阳极金属层；位于所述轻掺杂N型漂移区下表面的重掺杂N型衬底层；位于所述重掺杂N型衬底层表面的阴极金属层。

当器件在正向导通时，轻掺杂N型漂移区和重掺杂P型区内存储有大量的少数载流子空穴和电子；当器件关断时，其耗尽区在轻掺杂N型漂移区与重掺杂P型区向外扩展；由于轻掺杂漂移区一侧的浓度较低，器件关断时，耗尽区主要向轻掺杂一侧扩展；在耗尽区扩展的过程中，耗尽区所经过的区域少数载流子被迅速扫出，造成反向恢复电流迅速减少到0，FRD软度较差，导致回路中产生了较大的过冲电压，进而引起系统电路元件损坏。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种软快恢复二极管及其制备方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种软快恢复二极管；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+区上生长的N缓冲区和外延区，所述P区包括P base区和P+区，P base区嵌入外延区的上端面中部，所述P+区扩散在P base区的两端，所述外延区的上端面外端制作有钝化层，外延区的中心制作有阳极金属层,N+区的底部制作有金属层。

本申请是一种双基区结构，下面为N+区，上面分别为双基区的N区和N-区，有源区采用低掺杂浓度P base浅结结构，结终端采用的是高掺杂浓度的P+深结结构，当正向导通时，低掺杂浓度的P base区可以有效地降低反向恢复电荷、反向恢复时间和抑制反向恢复峰值电流的作用，当器件处于反向偏置时，二极管的N区缓冲层可以缓冲空间电荷区的扩展，缩短基区宽度和降低通态电压；并且N-N与NN+界面的电场减缓了载流子反向抽取速度，使得在N区缓冲层存储有更多的电荷用于复合，使恢复特性得到软化；并且高掺杂浓度的深结P+区可以有效抑制电场集中，降低器件的反向漏电流。

所述金属层包括依次覆盖在N+区底部的钛层、镍层、银层。

所述阳极金属层中部与P base区接触，阳极金属层的边缘搭接在钝化层的上端面上。

所述P+区对称镶嵌在P base区的两端且部分融合在P base区内。

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)在晶圆表面进行进行磷硅玻璃和氮化硅薄膜淀积形成钝化层；