[發明專利]一種低功耗超快恢復整流二極管的制造方法

在審

• 申請號: 202110731939.5
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113314414A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 吳王進;古進;龔昌明;楊波;陳海;何燕杰;唐志甫
• 申請（專利權）人: 中國振華集團永光電子有限公司（國營第八七三廠）
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L29/861
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 汪勁松

本發明提供的一種低功耗超快恢復整流二極管的制造方法，采用高電導P型單晶硅片和N型單晶硅片經過硼擴散后高溫鍵合，再將形成PN結的硅片進行減薄，可間接減薄二極管芯片厚度，有效地降低二極管器件的正向壓降，達到器件低功耗高頻率的目的。

技術領域

本發明涉及一種低功耗超快恢復整流二極管的制造方法。

背景技術

目前，整機廠家對高頻二極管器件的要求越來越高，要求具有很小的反向恢復時間，同時具有較小的正向壓降和較高的反向工作電壓。

通常制造該類二極管的芯片需要采用離子注入工藝和外延工藝，在硅晶體管制造普遍采用的是半導體平面工藝，即在硅片上生長氧化硅膜后，以光刻方法開出氧化硅膜窗口，然后進行在氧化硅膜掩蔽下的P、N型半導體雜質定域擴散，制成PN結。該PN結處于氧化硅膜保護下，實現低反向漏電流，在此氧化硅膜作為絕緣介質同時又起著PN結表面鈍化的作用。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種低功耗超快恢復整流二極管的制造方法。

本發明通過以下技術方案得以實現。

本發明提供的一種低功耗超快恢復整流二極管的制造方法，其步驟為：

一、選用高電導P型單晶硅片，先進行單面硼擴散，再在硼擴散面采用電子束蒸發形成金屬化層薄膜；

二、選用N型單晶硅片，進行單面硼擴散，后在硼面進行電子束蒸發形成金屬化層薄膜；

三、將步驟一和步驟二加工好的硅片采用金屬化層進行高溫鍵合，鍵合設備為真空燒結爐；

四、將鍵合好的硅片進行硅片研磨減薄；。

五、將研磨好的硅片清洗干凈；

六、調節離子注入機的能量和注入角度，N型硅片面進行磷的注入，對P型硅片進行硼的注入；

七、將離子注入后的硅片進行電子束蒸發形成雙面金屬化層。

八、管芯成形；

九、裝模燒焊；

十、腐蝕成型。

所述步驟一中P型單晶硅片的厚度為300μm±5μm，電阻率為0.01Ω·cm～0.02Ω·cm。

所述步驟二中N型單晶硅片的厚度為300μm±5μm，電阻率為20Ω·cm～25Ω·cm。

所述步驟四中N型硅片研磨掉180μm±5μm，P型硅片研磨掉180μm±5μm，研磨后硅片總厚度為240μm±5微米。

步驟六中所述離子注入機的能量和注入角度大小為dose＝1e13和0degrees。

本發明的有益效果在于：通過采用金屬化層層對高電導硅片和已形成PN結的硅片進行鍵合，再將形成PN結的硅片進行減薄，可間接減薄二極管芯片厚度，有效地降低二極管器件的正向壓降，達到器件低功耗高頻率的目的。

具體實施方式

下面進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。

一種低功耗超快恢復整流二極管的制造方法，其步驟為：

一、選用高電導P型單晶硅片，先進行單面硼擴散，再在硼擴散面采用電子束蒸發形成金屬化層薄膜；

二、選用N型單晶硅片，進行單面硼擴散，先進行單面硼擴散，提升硅片表面摻雜濃度，使得后續金屬化層與硅片形成歐姆接觸，再在硼擴散面采用電子束蒸發形成金屬化層薄膜

三、將步驟一和步驟二加工好的硅片采用金屬化層進行高溫鍵合，鍵合設備為真空燒結爐；