[发明专利]一种快恢复二极管及其制作方法

权利要求书

1.一种快恢复二极管，所述二极管包括衬底和其上形成的P+区共同构成的PN结，其中 衬底为二极管的阴极，P+区为二极管阳极；其特征在于，在阳极P+区的表面注入氢或氦，形 成局域寿命控制层；

所述衬底为均匀掺杂的N型硅衬底，所述N型硅衬底包括依次分布的衬底N-层以及衬 底N+层；在所述衬底N-层上生长有氧化层。

2.如权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，所述注入氢或氦的注入深度为 5-7um，有±0.5um注入能量偏差。

3.如权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，用光刻和刻蚀所述氧化层形成有源 区窗口，在所述有源区窗口上推结形成P+区；所述P+区形成如下：

在有源区窗口生长氧化层作为掩蔽层，在掩蔽层注入硼离子，形成硼离子注入层，并在 1200℃氮气气氛推结下形成5-10um的P+区。

4.如权利要求3所述的快恢复二极管，其特征在于，硼离子的注入剂量为1×10¹³～1× 10¹⁵cm^-2。

5.如权利要求1所述的快恢复二极管，其特征在于，对所述局域寿命控制层进行局部寿 命控制或全局寿命控制，来实现对二极管正向压降的温度特性的调节，调节包括：①采用局 域寿命控制配合电子辐照的控制方式；②采用局域寿命控制配合掺铂的控制方式；③采用局 域寿命控制配合电子辐照和扩铂两种全局寿命控制方式。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于，所述方 法包括下述步骤：

A、初始氧化：在H2和O2的气氛、900℃-1100℃下，对清洗后的均匀掺杂的N型硅衬 底氧化1-10小时，在其表面生长8000-20000埃的氧化层；

B、形成有源区：在均匀掺杂的N型硅衬底上涂胶、曝光、显影、刻蚀和去胶形成有源 区窗口；

C、形成PN结：在有源区窗口上生长300-500埃氧化层作为掩蔽层，后续进行剂量为 1e13cm-2～1e15cm-2的硼离子注入，形成硼离子注入层，并在1200℃、氮气气氛下推结形成 1-10um的P+区；

D、形成局域寿命控制层：利用铝或光刻胶进行终端阻挡，在相同的有源区窗口注入H 或He，退火形成局域寿命控制层，局域寿命控制层深度为5-7um；

E、进行电子辐照，重金属高温推结或H/He注入进行少子寿命控制；

F、在有源区表面补注入浓硼：能量20-50千电子伏，注入剂量1e13cm-2～1e15cm-2， 于900℃下恒温1小时退火进行激活；

G、生成金属电极：在P区表面采用蒸发或者溅射金属铝，光刻、刻蚀、去胶和合金形 成表面金属电极；

H、表面钝化：通过SiN,SiO2，聚酰亚胺PI薄膜形成表面钝化，通过光刻，刻蚀形成发 射极铝引线PAD区域；

I、使用电子辐照配合退火对全局寿命控制区进行全局寿命控制。