布图；
[0044]01表不衬底N-层；02表不衬底N+层；03表不P+区；04表不被腐蚀P+区；2表不光刻胶；3表不氧化层；4表不介质层。
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0046]本发明提供一种快速恢复二极管，先采用传统的工艺对接触孔进行光刻、蚀刻，然后再采用先干法后湿法相结合方法腐蚀硅表面P+区03位置，在保证Ρ+Ν-结两侧浓度的情况下，通过对P+区硅进行腐蚀的方法来降低P+区的杂质总量，从而降低P+区注入到N-区的空穴数量，这样就可以通过较少的复合中心达到足够的反向恢复速度。同时，参与电导调制空穴数量的减少，使压降的温度系数接近于零，更易于并联。
[0047]快恢复二极管包括衬底和P区，所述P区在衬底上形成，衬底为非均匀掺杂的N型硅衬底，所述N型硅衬底包括从上到下依次分布的衬底N-层01以及衬底N+层02 ;所述P区包括从上到下依次排布的被腐蚀的P+区04和P+区03，所述P+区03和衬底N-层01形成P+N-结，被腐蚀的P+区04用于保证P+N-结两侧浓度的情况下降低P+区03掺杂总量，降低P+区03空穴注入量。
[0048]在衬底N-层上生长有氧化层3 ;在氧化层表面设有介质层4，在介质层4的表面设有光刻胶2,在P区的表面设有金属电极,在衬底N-层的正面设有钝化层。
[0049]本发明还提供一种快速恢复二极管的制造方法，包括下述步骤:
[0050]A、扩散前处理:通过酸、碱、去离子水超声清洗工序，对均匀掺杂的N型硅衬底表面进行化学处理；
[0051]B、初始氧化:对均匀掺杂衬底N-层01进行清洗后，通过H2和O2的气氛，在9000C -1100°C的温度范围内，1-10小时的氧化时间，在所述衬底N-层01的两个表面生长厚度1000-30000埃的氧化层3 ；
[0052]C、N+区前处理:先通过涂胶方法对氧化后衬底N-层01的一面进行涂胶保护，然后再通过腐蚀工艺去除衬底N-层01另一面氧化层3，最后进行去胶工艺，即形成单面氧化层结构；
[0053]D、N+区形成:对处理干净的衬底N-层01在1100?1200°C的扩散炉中气体携带液态磷源进行预淀积，以氧化层3为扩散阻挡层，对淀积后的衬底N-层在1100?1250°C扩散炉中进行扩散推进，再采用腐蚀工艺去除氧化层3，形成衬底N+层02，即N+结；
[0054]E、P+区前氧化:对均匀掺杂的衬底N-层01进行清洗后，在900°C -1100°C的温度范围内氧化，在衬底N-层01表面生长氧化层3，厚度为8000-20000埃；
[0055]F、P+区03形成:通过涂胶，曝光，显影，刻蚀，去胶，形成出有源区窗口 ；
[0056]G、形成P+N结:为防止注入损伤，生长厚度为300-500埃的氧化层作为掩蔽层，后续进行硼注入，剂量为1*1013?l*1015cm2，在1200°C氮气环境下推结5_50um ；
[0057]H、形成介质层4:通过淀积或热氧化的方式形成淀积介质层4 ；
[0058]1、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；少子寿命控制针对不同的方式有不同的位置；
[0059]J、孔刻光刻:通过涂胶，曝光，显影，形成出孔窗口 ；
[0060]K、孔刻蚀时，先进行接触孔蚀刻，蚀刻到衬底N-层表面终止；以光刻胶及介质层为掩蔽作用，采用干法加湿法进行硅蚀刻，刻蚀的深度保证与反向耐压最高时的P+区侧空间电荷区有l-5um距离；最后去除光刻胶2 ;
[0061]L、防止有源区浓度过低出现欧姆接触问题，表面补浓硼并通过900°C I小时退火进行激活；
[0062]M、生成金属电极:在P区表面采用蒸发或者溅射金属铝，通过光刻，刻蚀，去胶和合金，形成表面金属电极；
[0063]N、表面钝化:通过SIN，S102，PI薄膜形成表面钝化，通过光刻，刻蚀形成钝化区域。
[0064]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种快速恢复二极管，所述快恢复二极管包括衬底和P区，所述P区在衬底上形成，其特征在于，所述衬底为非均匀掺杂的N型硅衬底，所述N型硅衬底包括从上到下依次分布的衬底N-层以及衬底N+层； 所述P区包括从上到下依次排布的被腐蚀的P+区和P+区，所述P+区和衬底N-层形成P+N-结，被腐蚀的P+区在保证P+N-结两侧浓度的情况下降低P+区掺杂总量，降低P+区空穴注入量；被腐蚀硅P+区是依次采用对接触孔进行光刻、干法腐蚀后湿法腐蚀形成的。2.如权利要求1所述的快速恢复二极管，其特征在于，在所述衬底N-层上依次设有氧化层、介质层，在P区的表面设有金属电极，在衬底N-层的正面设有钝化层。3.—种如权利要求1-2中任一项所述的快速恢复二极管的制造方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤: A、扩散前处理:通过酸、碱、去离子水超声清洗工序，对均匀掺杂的N型硅衬底表面进行化学处理； B、初始氧化:对均匀掺杂衬底N-层进行清洗后，通过H2和O2的气氛，在900°C-1lOO0C的温度范围内，1-10小时的氧化时间，在所述衬底N-层的两个表面生长厚度1000-30000埃的氧化层； C、N+区前处理:先通过涂胶方法对氧化后衬底N-层的一面进行涂胶保护，然后再通过腐蚀工艺去除衬底N-层另一面氧化层，最后进行去胶工艺，即形成单面氧化层结构； D、N+区形成:对处理干净的衬底N-层在1100?1200°C的扩散炉中气体携带液态磷源进行预淀积，以氧化层为扩散阻挡层，对淀积后的衬底N-层在1100?1250°C扩散炉中进行扩散推进，再采用腐蚀工艺去除氧化层，形成衬底N+层，即N+结； E、P+区前氧化:对均匀掺杂的衬底N-层进行清洗后，在900°C-1100°C的温度范围内氧化，在衬底N-层表面生长氧化层，厚度为8000-20000埃； F、P+区形成:通过涂胶，曝光，显影，刻蚀，去胶，形成出有源区窗口； G、形成P+N结:为防止注入损伤，生长厚度为300-500埃的氧化层作为掩蔽层，后续进行硼注入，剂量为1*1013?l*1015cm2，在1200°C氮气环境下推结5_50um ； H、形成介质层:通过淀积或热氧化的方式形成淀积介质层； I、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； J、孔刻光刻:通过涂胶，曝光，显影，形成出孔窗口 ； K、孔刻蚀时，先进行接触孔蚀刻，蚀刻到衬底N-层表面终止；以光刻胶及介质层为掩蔽作用，采用干法加湿法进行硅蚀刻，刻蚀的深度保证与反向耐压最高时的P+区侧空间电荷区有l-5um距离；最后去除光刻胶； L、防止有源区浓度过低出现欧姆接触问题，表面补浓硼并通过900°C I小时退火进行激活； M、生成金属电极:在P区表面采用蒸发或者溅射金属铝，通过光刻，刻蚀，去胶和合金，形成表面金属电极； N、表面钝化:通过SIN，S102，PI薄膜形成表面钝化，通过光刻，刻蚀形成钝化区域。
【专利摘要】本发明涉及一种半导体功率器件，具体涉及一种快速恢复二极管及其制造方法。快恢复二极管包括衬底和P区，所述P区在衬底上形成，衬底为非均匀掺杂(N-为均匀掺杂，N+为非均匀掺杂)的N型硅衬底，N型硅衬底包括从上到下依次分布的衬底N-层以及衬底N+层；所述P区包括从上到下依次排布的被腐蚀的P+区和P+区，所述P+区和衬底N-层形成P+N-结，被腐蚀的P+区用于在保证P+N-结两侧浓度的情况下降低P+区掺杂总量，降低P+区空穴注入量。本发明在保证P+N-结两侧浓度的情况下，通过对P+区硅进行腐蚀的方法来降低P+区的杂质总量，从而降低P+区注入到N-区的空穴数量，这样就可以通过较少的复合中心达到足够的反向恢复速度；同时，参与电导调制空穴数量的减少，使压降的温度系数接近于零，更易于并联。
【IPC分类】H01L21/329, H01L29/861
【公开号】CN104952936
【申请号】CN201410113455
【发明人】何延强, 吴迪, 刘钺杨
【申请人】国家电网公司, 国网上海市电力公司, 国网智能电网研究院
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年3月25日