[發明專利]一種快恢復二極管結構及其制造方法

在審

• 申請號: 202110794783.5
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113594262A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 李學會;和巍巍;汪之涵;孫軍
• 申請（專利權）人: 深圳基本半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/868
• 分類號: H01L29/868;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種快恢復二極管結構，包括自下而上層疊的下金屬層、襯底、外延層、場氧化層及上金屬層，其特征在于，所述外延層的導電類型與所述襯底相同，所述外延層上部形成陽極阱區、場限環及截止環，所述陽極阱區的導電類型與所述外延層相反，用于構成快恢復二極管結構的有源區，所述場限環與所述外延層的導電類型相反，用于構成快恢復二極管結構的終端耐壓區，所述截止環的導電類型與所述陽極阱區及所述場限環的導電類型相同，用于截止耗盡層向外展寬，并隔離外界雜質離子。

2.如權利要求1所述的快恢復二極管結構，其特征在于，所述外延層的導電類型為N型，所述截止環、所述陽極阱區及所述場限環的導電類型均為P型。

3.如權利要求1所述的快恢復二極管結構，其特征在于，所述外延層可設置為單層或多層，設置多層時，所述外延層摻雜的導電質的濃度由上至下依次增加。

4.一種快恢復二極管結構的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、在襯底上形成與襯底導電類型相同的外延層；

B、在所述外延層的表面形成場氧化層；

C、對所述場氧化層進行光刻，并以刻蝕后的場氧化層作為掩模進行離子注入，以同時形成與所述外延層導電類型相反的陽極阱區、場限環及截止環；

D、對所述場氧化層進行刻蝕，以形成接觸孔；

E、在芯片表面濺射金屬，以形成上金屬層；

F、對芯片進行減薄，并在所述襯底下方制作下金屬層。

5.如權利要求4所述的快恢復二極管結構的制造方法，其特征在于，在步驟C中，對所述場氧化層進行光刻，并以刻蝕后的場氧化層作為掩模進行離子注入后，通過對注入的離子進行熱擴散，以分別在所述外延層的上部形成所述陽極阱區、所述場限環及所述截止環。

6.如權利要求5所述的快恢復二極管結構的制造方法，其特征在于，熱擴散溫度為1100℃～1200℃，熱擴散時間為90min～500min。

7.如權利要求5所述的快恢復二極管結構的制造方法，其特征在于，在進行熱擴散的同時通入氧氣，使得所述場氧化層厚度生長至5000A～15000A。

8.如權利要求4所述的快恢復二極管結構的制造方法，其特征在于，所述上金屬層的厚度為4um～5um。

9.如權利要求4所述的快恢復二極管結構的制造方法，其特征在于，所述上金屬層包括與所述陽極阱區接觸的源區金屬及與所述截止環接觸的截止環金屬。

10.如權利要求4所述的快恢復二極管結構的制造方法，其特征在于，所述外延層的導電類型為N型，所述截止環、所述陽極阱區及所述場限環的導電類型均為P型。