[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的制作方法，其特征在于，包括：

在N型硅片正面依次形成有源区、保护环和氧化层；

所述氧化层形成后，在正面形成N型截止环，并在N型硅片的背面内部形成N型掺磷区；

所述N型截止环形成后，在正面依次形成BPSG层、正面金属和钝化层；

所述钝化层形成后，在所述N型掺磷区靠近N型硅片侧形成N型掺杂层和N型缓冲层，并在N型掺磷区的底部形成背面金属。

2.根据权利要求1所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于，所述在N型硅片正面依次形成有源区、保护环和氧化层之前，还包括：

通过激光打标机在所述N型硅片正面打标；

通过酸、碱或去离子水清洗打标后的整个N型硅片。

3.根据权利要求1所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于，所述有源区和保护环的形成，包括：

依次通过氧化、涂胶、曝光和显影工艺在N型硅片正面形成P型离子注入窗口；

将P型离子通过所述P型离子注入窗口注入N型硅片；

去胶后，在1050℃～1250℃的温度及氮气环境下对所述N型硅片进行退火处理，形成有源区和保护环；

所述P型离子的注入剂量为1e12～1e15cm^-2。

4.根据权利要求1所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于，所述氧化层采用高温氧化的方法形成，其厚度为8000～20000A；

所述N型截止环和N型掺磷区均采用POCl₃、PH₃气态源或P₂O₅固态源扩散的方法形成，或采用磷注入的方法形成；

所述BPSG层通过化学气相淀积工艺形成。

5.根据权利要求1所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于，所述正面金属的形成包括：

通过光刻、刻蚀和去胶工艺形成引线孔；

采用蒸发方式或者溅射方式沉积正面金属；

通过光刻、刻蚀、去胶和合金工艺形成正面金属。

6.根据权利要求1所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于，所述N型缓冲层和N型掺杂层的形成包括：

采用多次注入方式或带挡板一次注入方式将高能氢注入；

在250℃-450℃温度下对N型硅片进行退火处理，形成N型缓冲层和N型掺杂层。

7.根据权利要求6所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于，所述N型掺杂层的层数、深度和掺杂浓度通过控制高能氢的注入次数、注入剂量及注入能量调整；

所述N型掺杂层的层数为1～10层；

采用多次注入方式时，所述注入次数为1～10次，所述注入剂量为1e12～1e16cm^-2，所述注入能量为1MeV～8MeV。

8.根据权利要求6所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于，所述N型缓冲层的深度和浓度分布梯度通过控制高能氢的注入次数、注入剂量和注入能量调整；

采用多次注入方式时，所述注入次数为3～10次，所述注入剂量为1e12～1e16cm^-2，所述注入能量为10KeV～4MeV。

9.根据权利要求1所述的快恢复二极管的制作方法，其特征在于，所述背面金属的形成，包括：

对所述N型掺磷区进行减薄工艺处理；

在N型掺磷区的底部进行金属淀积，形成背面金属。

10.使用如权利要求1-9任一所述的制作方法制作的快恢复二极管，其特征在于，包括N型硅片以及分别位于所述N型硅片正面和背面的正面结构和背面结构：

所述背面结构包括N型掺杂层、N型缓冲层、N型掺磷区和背面金属，所述N型缓冲层、N型掺磷区和背面金属按照从所述N型硅片的内部到背面的顺序依次设置于所述N型硅片背面，所述N型掺杂层设置于所述N型硅片内部。