[發明專利]一種超快恢復二極管結構的實現方法

在審

• 申請號: 201611260091.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108269742A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 詹小勇;黃昌民
• 申請（專利權）人: 無錫昌德微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L29/06
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 鞠明

本發明公開了一種超快恢復二極管結構的實現方法，屬于二極管技術領域，解決了超快恢復二極管在生產時制造流程長，成本高，生產出來的超快恢復二極管的芯片平整性較差，可靠性能較差，封裝工藝兼容性差的問題。

技術領域

本發明屬于二極管技術領域。

背景技術

超快恢復二極管作為電力電子線路中與主回路開關電力電子器件SCR,IGBT,GTO,MOSFET等并聯,起到續流、緩沖、吸收等作用；同時在高頻電力電子線路中，利用其正向導通性能和快速恢復能力做整流用，因此，其應用領域很廣。

目前市場上的超快恢復二極管在生產時制造流程長，成本高，生產出來的超快恢復二極管的芯片平整性較差，可靠性能較差，封裝工藝兼容性差。

發明內容

本發明的目的是提供一種超快恢復二極管結構的實現方法，解決了超快恢復二極管在生產時制造流程長，成本高，生產出來的超快恢復二極管的芯片平整性較差，可靠性能較差，封裝工藝兼容性差的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種超快恢復二極管結構的實現方法，包括如下步驟：

步驟1：在N+型摻雜硅片層的上面外延生長N-型硅層；

步驟2：在N-型硅層的上面生長第一介質層；

步驟3：在第一介質層上以光刻的方式刻出中部槽、第一環形槽和第二環形槽；第二環形槽、第一環形槽和中部槽為由外至內依次設置，第二環形槽、第一環形槽和中部槽均向下貫穿第一介質層；第二環形槽和第一環形槽均為環形結構，第一環形槽間隔圍繞在中部槽的外圈，第二環形槽間隔圍繞在第一環形槽的外圈，中部槽與第一環形槽之間的間隔為第一介質環；第一環形槽與第二環形槽之間的間隔為第二介質環；

步驟4：分別通過第二環形槽、第一環形槽和中部槽向N-型硅層摻入P型雜質，并相應形成中部陽極摻雜區域、第一陽極終端保護區域和第二陽極終端保護區域，第一陽極終端保護區域為環形，第二陽極終端保護區域間隔圍繞在中部陽極摻雜區域的外圈，第二陽極終 端保護區域間隔圍繞在第二陽極終端保護區域的外圈；

步驟5：沿第一介質層的外沿光刻出外沿槽，外沿槽貫穿第一介質層，通過外沿槽向N-型硅層中摻入N型雜質，形成終端截止環區域；

步驟6：在第一介質層的上面淀積金屬，形成金屬層，并且外沿槽、第二環形槽、第一環形槽和中部槽里均填充金屬；

步驟7：在金屬層上光刻出三個環形槽，三個環形槽為由外至內依次設置，環形槽向下貫穿金屬層，光刻出三個槽后金屬層上保留下來的金屬部分包含保留第一環形槽內的第一保留金屬部和第一保留金屬部上側的第一金屬環結構部；保留第二環形槽內的第二保留金屬部和第二保留金屬部上的第二金屬環結構部、金屬層中部和間隔設于金屬層中部外圈的金屬層外環部，金屬層外環部包括第一覆蓋環和第二覆蓋環，第一覆蓋環在N-型硅層的上面，第二覆蓋環在第一介質層的上面，金屬層中部包括第三覆蓋環和第四覆蓋環，第三覆蓋環在N-型硅層的上面，第四覆蓋環在第一介質層的上面，金屬層中部、第二金屬環結構部、第一金屬環結構部、金屬層外環部為由內向外依次設置；

步驟8：N+型摻雜硅片層的下表面進行減薄處理；

步驟9：在N+型摻雜硅片層的下面生長金屬層。

在步驟7中，以光刻的方式清理所述第二保留金屬部、所述第二金屬環結構部、所述第一保留金屬部和所述第一金屬環結構部。

在步驟與步驟之間實施如下步驟：在金屬層的上面生長第二介質層，在第二介質層的中部，以光刻的方式刻出中心槽，中心槽向下貫穿第二介質層，第二介質層填充滿第二環形槽、第一環形槽和環形槽。