[发明专利]快恢复二极管的制备方法

说明书

本申请提供一种快恢复二极管的制备方法，包括：提供一第一N型衬底，在第一N型衬底的一侧形成N型外延层，对N型外延层和第一N型衬底进行第一次电子辐照处理，并进行第一次退火处理；提供一第二N型衬底；对第二N型衬底进行第二次电子辐照处理，并进行第二次退火处理；其中，第一次电子辐照处理的辐照剂量大于第二次电子辐照处理的辐照剂量，将第一N型衬底与第二N型衬底键合；在N型外延层远离第二N型衬底的一侧形成阳极，并在第二N型衬底远离N型外延层的一侧形成阴极，以提高快恢复二极管的软度。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种快恢复二极管的制备方法。

背景技术

快恢复二极管常用作开关器件的续流二极管，或者是在高频变压器后作为输出的整流器。PIN型二极管由于正向导通过程中，漂移区中存在大量电子-空穴对，在PIN二极管发生关断时，PIN二极管不能立刻关断，漂移区中的电子-空穴需要复合消失。为提高PIN二极管的反向恢复速度，常常采用寿命控制技术以降低载流子的寿命。

快恢复二极管由于采用寿命控制技术通常是全局控制，使得在快恢复二极管反向恢复过程中，反向电流达到最大值IRRM后，由于快恢复二极管体内载流子减少，电流可能瞬间减小，从而导致很高的di/dt。而高di/dt，会由于寄生电感的存在，导致器件端出现很高的电压尖峰，从而导致器件损坏，也即现有的快恢复二极管的软度不佳。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种快恢复二极管的制备方法，以解决现有的快恢复二极管软度不佳的问题。

本申请提供一种快恢复二极管的制备方法，包括：

提供一第一N型衬底；

在所述第一N型衬底上形成N型外延层；

对所述N型外延层和所述第一N型衬底进行第一次电子辐照处理，并进行第一次退火处理；

提供一第二N型衬底；

对所述第二N型衬底进行第二次电子辐照处理，并进行第二次退火处理；其中，所述第一次电子辐照处理的辐照剂量大于所述第二次电子辐照处理的辐照剂量；

将所述第一N型衬底远离所述N型外延层的一面与所述第二N型衬底键合；以及

在所述N型外延层远离所述第二N型衬底的一侧形成阳极，并在所述第二N型衬底远离所述N型外延层的一侧形成阴极。

其中，所述第一次电子辐照处理的辐照剂量为100至500KGy，所述第二次电子辐照的辐照剂量为30至400KGy。

其中，所述第一次电子辐照的辐照剂量与所述第二次电子辐照的辐照剂量的差值大于50KGy。

其中，所述第一次退火处理的退火温度以及所述第二次退火处理的退火温度为300至400℃，所述第一次电子辐照处理的辐照剂量为445KGy，所述第二次电子辐照的辐照剂量为384KGy。

其中，所述对所述N型外延层以及所述第一N型衬底进行第一次电子辐照处理，并进行第一次退火处理之后，以及所述提供一第二N型衬底之前，还包括：

去除所述第一N型衬底以及部分所述N型外延层，以使所述N型外延层的厚度为40至100微米；

所述将所述第一N型衬底远离所述N型外延层的一面与所述第二N型衬底键合，包括：

将所述N型外延层与所述第二N型衬底键合。

其中，所述对所述第二N型衬底进行第二次电子辐照处理，并进行第二次退火处理之后，以及所述将所述第一N型衬底远离所述N型外延层的一面与所述第二N型衬底键合之前，还包括：

去除部分所述第二N型衬底，以使所述第二N型衬底的厚度为100至600微米。