[发明专利]一种快速软恢复二极管芯片的制造方法

摘要

本发明公开了一种快速软恢复二极管芯片的制造方法，该制造方法采用外延生长形成掺杂高峰区或刻蚀损伤孔的技术形成二极管的铂富集中心，从而成为局域少子寿命控制区，无需使用昂贵的设备进行高能量辐照，极大地降低了成本，且工艺更加简单，参数的一致性也更好。

主权项

1.一种快速软恢复二极管芯片的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采用N-型硅单晶片为原材料，N-型硅单晶片的电阻率范围为15~150Ω·cm、厚度为300~800μm、直径为50~200mm；（2）对N-型硅单晶片的正面和背面实施高浓度磷予沉积扩散形成N+予沉积层，扩散源采用三氯氧磷，予沉积扩散温度为1210±50℃，予沉积扩散时间为2.5~10.0h，予沉积扩散后的R□≤0.4Ω/□；（3）继续推结扩散形成N+型衬底层，推结扩散温度为1280±20℃，推结扩散时间为100~240h，推结扩散后的R□≤0.1Ω/□、深度为100~220μm；（4）采用机械磨削方式去除正面的N+型衬底层，用磨削量控制N-型硅单晶片的厚度为50~130μm；（5）对N-型硅单晶片的正面实施化学机械抛光，用抛光量控制N-型硅单晶片的剩余厚度为20~100μm，得到抛光基片；（6）在抛光基片的抛光面上外延生长N-型外延层，N-型外延层的厚度为15~40μm，得到由N-型外延层、N-型硅单晶片和N+型衬底层构成的双基区硅片，并在N-型外延层与N-型硅单晶片之间形成局域少子寿命控制区；（7）在双基区硅片的正面扩散形成P型发射区，P型发射区的扩散深度为5~35μm，扩散后的R□为30~150Ω/□；（8）在P型发射区的正面溅射0.2~0.5μm厚的铂或金，在300±50℃的温度下退火处理60-65min，形成合金层，然后进行重金属扩散，扩散温度为700±50℃，扩散时间为0.3~1.0h，使铂或金沉积在局域少子寿命控制区内；（9）用腐蚀法除去多余的铂或金；（10）正面生长氧化硅膜，用光刻法蚀刻出沟槽；（11）采用混酸对沟槽进行腐蚀，形成台面；（12）在台面涂覆玻璃粉并烧结钝化，形成钝化膜；（13）正面光刻出蒸镀铝所需的窗口；（14）在光刻出的窗口处蒸镀铝，反刻后形成阳极金属膜，在N+型衬底层的背面蒸镀Ti-Ni-Ag，形成阴极金属膜；（15）真空合金。