[發明專利]具有低反向恢復時間的快恢復二極管及其制作方法

在審

• 申請號: 202310059658.9
• 申請日: 2023-01-17
• 公開（公告）號: CN116130358A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 陳建鵬;曾靜;石小林;張立明;陸雪;李丹
• 申請（專利權）人: 四川廣義微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/329
• 分類號: H01L21/329;H01L29/167;H01L29/861
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李林

本發明公開了一種具有低反向恢復時間的快恢復二極管及其制作方法，制作方法包括提供一快恢復二極管基體；對快恢復二極管基體的背面依次進行減薄處理和腐蝕處理，減薄厚度為40～80um，腐蝕厚度為1～5um；從快恢復二極管基體的背面進行金屬金摻雜；金屬金摻雜完成后對快恢復二極管基體的背面依次進行減薄和金屬蒸發，形成背墊金屬層。通過向基體中摻雜更過有效的金屬金，使得到的快恢復二極管具有更低的反向恢復時間和優異的其他性能。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種具有低反向恢復時間的快恢復二極管及其制作方法。

背景技術

PN結二極管作為最基礎的半導體元器件，廣泛應用于開關、整流、保護以及濾波等領域。普通的PN結二管的反向恢復時間(Trr)約在uS級別(1E-6S)，已不能適用于日益增長的高頻領域。快恢復二極管和肖特基二極管作為高頻二極管的代表，以其較低的Trr，迅速占領高頻領域，但是隨著高頻領域的發展，對快恢復二極管的反向恢復時間提出了更高的要求。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種具有低反向恢復時間的快恢復二極管的制作方法，與現有的快恢復二極管相比，制備得到的快恢復二極管具有更低的反向恢復時間，頻率更高，滿足高頻領域的更高要求。

第一方面，本發明提供一種具有低反向恢復時間的快恢復二極管的制作方法，包括：

提供一快恢復二極管基體；

對所述快恢復二極管基體的背面依次進行減薄處理和腐蝕處理，減薄厚度為40～80um，腐蝕厚度為1～5um；

從所述快恢復二極管基體的背面進行金屬金摻雜；

金屬金摻雜完成后對所述快恢復二極管基體的背面依次進行減薄和金屬蒸發，形成背墊金屬層。

采用上述技術方案的情況下，首先，通過對快恢復二極管基體進行金屬金的摻雜，以此降低半導體中的載流子壽命，從而降低器件反向恢復時間；其次，通過減薄處理和腐蝕處理相結合的綜合調節，在快恢復二極管基體的背面形成一定厚度的損傷層和制得的快恢復二極管具有一定的應力，以調節金屬金在快恢復二極管基體中的擴散效果，最終提升金屬金在快恢復二極管基體中的含量，從而降低快恢復二極管中的載流子壽命，獲得較低的反向恢復時間(Trr)；最后，快恢復二極管基體的背面具有一定的粗糙度，可獲得較大的延展面積，吸附更多的金屬金，進一步降低快恢復二極管中的載流子壽命，獲得更低的反向恢復時間(Trr)。

第二方面，本發明提供一種具有低反向恢復時間的快恢復二極管，包括快恢復二極管基體，所述快恢復二極管基體內彌散有金屬金；所述快恢復二極管基體的背面設置有背墊金屬層；所述快恢復二極管的反向恢復時間為3.5～4.5ns。

采用上述技術方案的情況下，快恢復二極管內具有較高含量的金屬金，因此具有較低的反向恢復時間，可達4nS左右(4E-9S)，滿足高頻領域對快恢復二極管更高的要求。

本發明的有益效果：

在滿足快恢復二極管基體本身完好的情況下，通過對快恢復二極管基體背面進行減薄處理和腐蝕處理，得到具有一定厚度和粗糙度的損傷層，以及得到的快恢復二極管具有一定的應力，提高了金屬金在基體表面的吸附和在基體內的擴散速度，從而提高金屬金在快恢復二極管基體中的含量，從而降低快恢復二極管的載流子壽命，獲得較低反向恢復時間(Trr)。

附圖說明

圖1為本發明實施例場氧后的結構圖；

圖2為圖1所得襯底AA腐蝕后的結構圖；

圖3為圖2所得襯底AA推阱后的結構圖；

圖4為圖3所得襯底XN腐蝕后的結構圖；

圖5為圖4所得襯底XN推阱后的結構圖；