专利名称：低开启电压二极管及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件及其制备方法，特别是一种二极管及其制备方法。
背景技术：
传统的整流二极管主要有PN结二极管和肖特基二极管两类。其中PN结二极管正 向压降VF较大，反向恢复时间Trr较长，但是PN结二极管的稳定性较好，能工作于高电压； 肖特基二极管在低电压时具有绝对优势其正向压降小，反向恢复时间短，但是肖特基二极 管反向时的泄漏电流相对较高，且不稳定。为了提高二极管性能，国内外已经提出了结势垒 控制整流器 JBS(JBS :JunctionBarrier Controlled Schottky Rectifier)，混合 PiN/ 肖 特基整流器 MPS (MPS :MergedP-i-N/Schottky Rectifier)，MOS 控制二极管 MCD (MCD :M0S Controlled Diode)等器件。超势垒二极管(Super Barrier Rectif ier-SBR)，是一种发展 迅速、应用广泛的电力电子器件，它是利用垂直双扩散金属_氧化物半导体场效应晶体管 VDM0S(Vertical Double-diffusion M0SFET)开关速度快、电流密度大的优点优化的新器 件，具有低正向压降、短反向恢复时间和低漏电流的特点。广泛应用于直流_直流DC-DC转 换器、UPS不间断电源、汽车电子、便携电子、马达传动系统及其它能量转换装置。但是现有 技术的低开启电压二极管通常都采用外延工艺，致使芯片的成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种低开启电压二极管及其制备方法，要解决的技术问题是 降低正向压降，提高击穿电压，并降低低开启电压二极管的成本。本发明采用以下技术方案一种低开启电压二极管，采用以下方法制备得到一、单晶硅准备，采用N型单晶硅衬底(1)，电阻率为20 Q cm，其晶向为<100>，按 现有技术预氧化形成厚度为300A的二氧化硅保护层(2)；二、制备Pring，以光刻胶(3)作为掩蔽层进行硼(201)注入，剂量为3X 1015CnT2， 能量为30KeV，形成Pring终端保护环厚为0. m的P型杂质一区21、厚为m的P型 杂质二 22区、厚为4 ii m的P型杂质三区23 ；三、高温推结，去除光刻胶后按现有技术的方法淀积厚度为5000A的第一氧化 层(31)，在氮气环境下，温度为1100°C，时间为lOOmin，得到P型杂质一区(21)浓度为 1 X 1017Cm_3，P型杂质二区(22)浓度为1 X 1017Cm_3，P型杂质三区(23)浓度为1 X 1017Cm_3 ；四、制备多晶硅栅，在需要制作器件的区域采用Active光刻版按现有技术进行有 源区刻蚀，按现有技术生长8nm栅氧化层(41)，然后通过低压化学气相淀积厚度为2000A 的多晶硅(42)，再一次氧化形成厚度为1000A的第二氧化层(43)，最后采用化学汽相淀积 厚度为2000A的Si3N4 (43)，并采用Poly光刻版进行刻蚀形成M0S管的pbody区窗口；五、制备Pbody，将Si3N4作为离子注入的掩蔽层进行硼(501)注入，剂量为 3X1015cnT2，能量为30KeV，形成厚度为2000A的Pbody区P型杂质区(51)；六、高温推结，对Pbody区中的杂质进行推结，形成沟道区，高温推结在在氮气环境下，温度为1000°c，时间为20min，得到P型杂质区(51)浓度为lX1015Cm_3 ；七、制备NSD，将Si3N4作为离子注入的掩蔽层进行砷(701)注入，剂量为 1 X 1015Cm_2，能量为30KeV,形成NSD区:N型杂质重掺杂一区(71)；八、高温推结，对NSD区进行杂质激活，形成导电的通路，NSD区激活和推结在氮气 环境下，温度为950°C，时间为lOmin，得到N型杂质重掺杂一区(71)，浓度为lX1019cm_3;九、制备PSD，将Si3N4作为掩蔽层刻蚀一层厚度为0. 15iim的硅，并进行硼(901) 和BF2 (902)注入，形成PSD重掺杂区位于刻蚀槽侧壁的厚度为1. 0 i! m的N型杂质重掺杂 二区(72)和位于刻蚀槽下方的厚度为0.8 ym的P型杂质重掺杂区(91)，硼分四次注入，总 剂量为6X1014cnT2，能量为lOOKeV，每次量为1. 5 X 1014Cm_2，能量为lOOKeV,，剂量 为 8X1015cnT2，能量为 30KeV ；十、高温氧化，对PSD重掺杂区进行杂质激活和推结，同时在整个硅片表面形成厚 度为30A的第三氧化层(101)，PSD高温推结在氮气环境下，温度为950°C，时间为60min， 得到N型杂质重掺杂二区(71)浓度为lX1019CnT3，得到P型杂质重掺杂区(91)浓度为 1 X 1018cnT3 ；十一、正面金属化，按现有技术在整个器件表面先刻蚀氧化层，再溅射金属铝 (121)，并采用Metal光刻版刻蚀金属，形成金属引线；十二、背面减薄及金属化，对器件背面进行机械减薄处理，将器件减薄至200 ym， 之后按现有技术在器件背面溅射金属形成金属引线；再进行初测、划片、烧结、引线键合、中 测、封装和总测，得到低开启电压二极管；所述Pring光刻、Active光刻、Poly光刻和Metal光刻的分辨率为0. 25um ；所述低开启电压二极管的N型杂质衬底⑴为阴极，金属铝(121)为阳极，低开启 电压二极管的元胞栅氧化层厚度为9nm，元胞槽深度为0. 18 u m。一种低开启电压二极管的制备方法，采用以下方法制备得到一、单晶硅准备，采用N型单晶硅衬底(1)，电阻率为20 Q cm，其晶向为<100>，按 现有技术预氧化形成厚度为300A的二氧化硅保护层(2)；二、制备Pring，以光刻胶(3)作为掩蔽层进行硼(201)注入，剂量为3X 1015cm_2， 能量为30KeV，形成Pring终端保护环厚为0. m的P型杂质一区21、厚为m的P型 杂质二 22区、厚为4 ii m的P型杂质三区23 ；三、高温推结，去除光刻胶后按现有技术的方法淀积厚度为5000A的第一氧化 层(31)，在氮气环境下，温度为1100°C，时间为lOOmin，得到P型杂质一区(21)浓度为 1 X 1017Cm_3，P型杂质二区(22)浓度为1 X 1017Cm_3，P型杂质三区(23)浓度为1 X 1017Cm_3 ；四、制备多晶硅栅，在需要制作器件的区域采用Active光刻版按现有技术进行有 源区刻蚀，按现有技术生长8nm栅氧化层(41)，然后通过低压化学气相淀积厚度为2000A 的多晶硅(42)，再一次氧化形成厚度为1000A的第二氧化层(43)，最后采用化学汽相淀积 厚度为2000A的Si3N4 (43)，并采用Poly光刻版进行刻蚀形成M0S管的pbody区窗口；五、制备Pbody，将Si3N4作为离子注入的掩蔽层进行硼(501)注入，剂量为 3X1015cnT2，能量为30KeV，形成厚度为2000A的Pbody区P型杂质区(51)；六、高温推结，对Pbody区中的杂质进行推结，形成沟道区，高温推结在在氮气环 境下，温度为1000°c，时间为20min，得到P型杂质区(51)浓度为lX1015Cm_3 ；
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七、制备NSD，将Si3N4作为离子注入的掩蔽层进行砷(701)注入，剂量为 1 X 1015Cm_2，能量为30KeV,形成NSD区:N型杂质重掺杂一区(71)；八、高温推结，对NSD区进行杂质激活，形成导电的通路，NSD区激活和推结在氮气 环境下，温度为950°C，时间为lOmin，得到N型杂质重掺杂一区(71)，浓度为lX1019cm_3;九、制备PSD，将Si3N4作为掩蔽层刻蚀一层厚度为0. 15 ii m的硅，并进行硼(901) 和BF2 (902)注入，形成PSD重掺杂区位于刻蚀槽侧壁的厚度为1. 0 i! m的N型杂质重掺杂 二区(72)和位于刻蚀槽下方的厚度为0.8 ym的P型杂质重掺杂区(91)，硼分四次注入，总 剂量为6X1014cnT2，能量为lOOKeV，每次量为1. 5 X 1014Cm_2，能量为lOOKeV, BF2注入，剂量 为 8X1015cnT2，能量为 30KeV ；十、高温氧化，对PSD重掺杂区进行杂质激活和推结，同时在整个硅片表面形成厚 度为30A的第三氧化层(101)，PSD高温推结在氮气环境下，温度为950°C，时间为60min， 得到N型杂质重掺杂二区(71)浓度为lX1019CnT3，得到P型杂质重掺杂区(91)浓度为 1 X 1018cnT3 ；十一、正面金属化，按现有技术在整个器件表面先刻蚀氧化层，再溅射金属铝 (121)，并采用Metal光刻版刻蚀金属，形成金属引线；十二、背面减薄及金属化，对器件背面进行机械减薄处理，将器件减薄至200 ym， 之后按现有技术在器件背面溅射金属形成金属引线；再进行初测、划片、烧结、引线键合、中 测、封装和总测，得到低开启电压二极管；所述Pring光刻、Active光刻、Poly光刻和Metal光刻的分辨率为0. 25um。本发明与现有技术相比，低开启电压二极管具有击穿电压超过100V，在1A时具有 低于0. 54V的开启电压，在单晶衬底上制备低开启电压二极管，不采用外延工艺，仅使用四 张光刻版，芯片具有较低的制造成本。
图1是本发明的工艺流程图。
图2是本发明第二步工艺剖面示意图。
图3是本发明制备的多晶硅剖面示意图。
图4是本发明制备Pbody剖面示意图。
图4a是本发明Pbody高温推节后的剖面示意图
图5是本发明制备NSD剖面示意图。
图5a是本发明NSD高温推节后的剖面示意图
图6是本发明制备PSD剖面示意图。
图7是本发明制备的低开启电压二极管器件结构示意图。
图8是本发明制备的低开启电压二极管元胞SEM照片。
图9是本发明制备的低开启电压二极管电流电压特性曲线
图10是本发明制备的低开启电压二极管击穿特性曲线。
具体实施例方式
附图标记如下1为N型杂质衬底，2为薄垫氧层，3为光刻胶，21为P型杂质一区，22为P型杂质二区，23为P型杂质三区，31为第一层氧化层，41为栅氧化层，42为多晶硅， 43为第二层氧化层，44为Si3N4层，51为P型杂质区，71为N型杂质重掺杂一区，72为N型 杂质重掺杂二区，91为P型杂质重掺杂区，121为金属，201为P型杂质，501为P型杂质，701 为N型重掺杂杂质，901为P型杂质，902为P型重掺杂杂质，101为第三层氧化层。专业术语说明P型终端保护环区Pring，P型掺杂体区Pbody，有源区Active，多 晶硅区Poly，N型重掺杂区NSD，P型重掺杂区PSD，金属区Metal，高温推结指高温条件下掺 入杂质在硅中扩散增大PN结的结深。下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。如图1所示，本发明的低开 启电压二极管的制备方法，包括以下工艺步骤一、单晶硅准备，如图2所示，采用N型单晶硅(N型杂质)衬底1，电阻率为 20 Q cm，其晶向为<100>，在N型单晶硅衬底1按现有技术预氧化形成厚度为300A的二 氧化硅保护层2 (薄垫氧层)。二、制备Pring，如图2所示，采用环Ring光刻版按现有技术对Pring进行光刻， 以光刻胶3作为掩蔽层进行硼201 (P型杂质)注入，剂量为3 X 1015cm_2，能量为30KeV，形成 Pring终端保护环宽度为0. 5 y m的P型杂质一区21、宽度为4 y m的P型杂质二 22区、宽 度为4iim的P型杂质三区23。三、高温推结，如图3所示，去除光刻胶后按现有技术的方法淀积厚度为5000A的 第一氧化层31，并对Pring进行高温推结，以增加器件的击穿电压，高温推结在氮气环境 下，温度为1100°C，时间为lOOmin，得到P型杂质一区21浓度为1 X 1017cm_3，P型杂质二区 22浓度为1 X 1017cm_3，P型杂质三区23浓度为1 X 1017cm_3。四、制备多晶硅栅，如图3所示，在需要制作器件的区域采用Active光刻版按现有 技术进行有源区刻蚀，按现有技术生长8nm栅氧化层41，然后通过低压化学气相淀积厚度 为2000A的多晶硅42，再一次氧化形成厚度为1000A的第二氧化层43，最后采用化学汽相 淀积厚度为2000A的Si3N444，并采用Poly光刻版进行刻蚀形成M0S管的pbody区窗口。五、制备Pbody，如图4所示，将Si3N4作为离子注入的掩蔽层进行硼501 (P型杂质) 注入，剂量为3X1015cm_2，能量为30KeV，形成厚度为2000A的Pbody区P型杂质区51。六、高温推结，如图4a所示，对Pbody区中的杂质进行推结，形成沟道区，高温推结 在在氮气环境下，温度为1000°c，时间为20min，得到P型杂质区51浓度为lX1015cm_3七、制备NSD，如图5所示，将Si3N4作为离子注入的掩蔽层进行砷701 (N型重掺杂 杂质)注入，剂量为lX1015cnT2，能量为30KeV，形成NSD区N型杂质重掺杂一区71。八、高温推结，如图5a所示，对NSD区进行杂质激活，形成导电的通路，NSD区激 活和推结在氮气环境下，温度为950°C，时间为lOmin，得到N型杂质重掺杂一区71，浓度为 1X1019chT3。九、制备PSD，如图6所示，将Si3N4作为掩蔽层刻蚀一层厚度为0. 15 y m的硅， 并进行硼901 (P型杂质)和BF2902(P型重掺杂杂质)注入，形成PSD重掺杂区位于刻 蚀槽侧壁的厚度为1. 0 y m的N型杂质重掺杂二区72和位于刻蚀槽下方的厚度为0. 8 y m 的P型杂质重掺杂区91，硼分四次注入，总剂量为6X 1014cm_2，能量为lOOKeV，每次量为 1. 5X1014cnT2，能量为 100KeV，BF2 注入，剂量为 8 X 1015cnT2，能量为 30KeV。十、高温氧化，如图6所示，对PSD重掺杂区进行杂质激活和推结，同时在整个硅片
7表面形成厚度为30A的第三氧化层101，PSD高温推结在氮气环境下，温度为950°C，时间为 60min,得到N型杂质重掺杂二区72浓度为1 X 1019cm_3，得到P型杂质重掺杂区91浓度为 1X1018chT3。十一、正面金属化，如图7所示，按现有技术在整个器件表面先刻蚀氧化层，再溅 射金属铝121，并采用Metal光刻版刻蚀金属，形成金属引线。十二、背面减薄及金属化，对器件背面进行机械减薄处理，将器件减薄至200 u m， 之后按现有技术在器件背面溅射金属形成金属引线。再按现有技术进行初测、划片、烧结、引线键合、中测、封装和总测，得到低开启电
压二极管。本发明的方法共采用4张光刻版，按照版号的顺序依次为Pring光刻版、Active光 刻版、Poly光刻版、Metal光刻版，分辨率为0. 25um。本发明的方法进行的离子注入过程有Pring硼注入，Pbody硼注入，NSD磷注入， PSD硼、BF2注入。本发明的方法四次高温推结的热过程第一次高温推结热过程形成Pring保护 环，并在此基础上生长一层氧化硅；第二次高温推结的热过程形成Pbody区；第三次高温推 结的热过程形成NSD ；第四次高温推结的热过程形成PSD。如图8所示，采用北京中科科仪技术发展有限责任公司的KYKY-EM3200型数字化 扫描电子显微镜在5万倍的放大模式下观测，本发明的方法制备的低开启电压二极管，下 方的N型杂质衬底1为阴极，上方的金属铝部分121为阳极，元胞栅氧化层厚度为9nm，元胞 槽深度为0. 18um0本结构是该二极管的正向工作的基本单位。该结构在有正向电压导入时，能导致poly下方pbody的P型杂质区51实现反型 为N型；从而实现电子由N型单晶硅衬底1到pbody的P型杂质区51反型而成的N型，再 到N型杂质重掺杂一区71、N型杂质重掺杂二区72，然后到Metal金属铝121的同态导通 状态。消除了普通二极管存在的由PN节而导致的电场的阻力，可以实现在1A时低于0. 55V 的开启电压。本结构的反向耐压100V的效果是由pring导致的，位于图2中的22，23的位 置。如图9所示，在温度为25°C，采用标准的晶体管图示仪进行测试，绘制出测试结 果，其中纵向坐标为阳极电流，每一格代表0. 5A，横向坐标为阳极电压，每一格代表IV，从 测试结果可以看出该二极管的开启电压为0. 54V左右，此时阳极电流为1A。如图10所示，在温度为25°C，采用标准的晶体管图示仪进行测试，绘制出测试结 果，纵向坐标为阳极电流，每一格代表50 yA，横向坐标为阳极电压，每一格代表20V，从测 试结果可以看出该二极管的击穿电压为110V左右。本发明的方法在单晶衬底上制备低开启电压二极管，仅使用四张光刻版，不采用 外延工艺，采用背面减薄的方法，使低开启电压二极管芯片具有较低的制造成本。本发明制备的低开启电压二极管具有正向压降低以及击穿电压高的特点，可以广 泛应用于DC-DC转换器、UPS不间断电源、汽车电子、便携电子、马达传动系统及其它能量转
换装置。本发明还可以采用体硅、碳化硅、砷化镓、磷化铟或锗硅半导体材料制作。其中步 骤九中硼离子分四次注入，获得良好的杂质分布，减小器件的反向恢复时间，提高开关性能。其中步骤三中氧化层淀积和无氧高温推结热过程合并为有氧高温推结热过程，节约了 制造成本。步骤九中刻蚀硅的厚度为0. 1 y m 0. 6 y m，获得良好的杂质分布和更大的金属 接触面积，散热面积增大，提高了器件的散热性能。
权利要求
一种低开启电压二极管，其特征在于所述低开启电压二极管采用以下方法制备得到一、单晶硅准备，采用N型单晶硅衬底(1)，电阻率为20Ω·cm，其晶向为<100>，按现有技术预氧化形成厚度为300的二氧化硅保护层(2)；二、制备Pring，以光刻胶(3)作为掩蔽层进行硼(201)注入，剂量为3×1015cm-2，能量为30KeV，形成Pring终端保护环厚为0.5μm的P型杂质一区21、厚为4μm的P型杂质二22区、厚为4μm的P型杂质三区23；三、高温推结，去除光刻胶后按现有技术的方法淀积厚度为5000的第一氧化层(31)，在氮气环境下，温度为1100℃，时间为100min，得到P型杂质一区(21)浓度为1×1017cm-3，P型杂质二区(22)浓度为1×1017cm-3，P型杂质三区(23)浓度为1×1017cm-3；四、制备多晶硅栅，在需要制作器件的区域采用Active光刻版按现有技术进行有源区刻蚀，按现有技术生长8nm栅氧化层(41)，然后通过低压化学气相淀积厚度为2000的多晶硅(42)，再一次氧化形成厚度为1000的第二氧化层(43)，最后采用化学汽相淀积厚度为2000的Si3N4(43)，并采用Poly光刻版进行刻蚀形成MOS管的pbody区窗口；五、制备Pbody，将Si3N4作为离子注入的掩蔽层进行硼(501)注入，剂量为3×1015cm-2，能量为30KeV，形成厚度为2000的Pbody区P型杂质区(51)；六、高温推结，对Pbody区中的杂质进行推结，形成沟道区，高温推结在在氮气环境下，温度为1000℃，时间为20min，得到P型杂质区(51)浓度为1×1015cm-3；七、制备NSD，将Si3N4作为离子注入的掩蔽层进行砷(701)注入，剂量为1×1015cm-2，能量为30KeV，形成NSD区N型杂质重掺杂一区(71)；八、高温推结，对NSD区进行杂质激活，形成导电的通路，NSD区激活和推结在氮气环境下，温度为950℃，时间为10min，得到N型杂质重掺杂一区(71)，浓度为1×1019cm-3；九、制备PSD，将Si3N4作为掩蔽层刻蚀一层厚度为0.15μm的硅，并进行硼(901)和BF2(902)注入，形成PSD重掺杂区位于刻蚀槽侧壁的厚度为1.0μm的N型杂质重掺杂二区(72)和位于刻蚀槽下方的厚度为0.8μm的P型杂质重掺杂区(91)，硼分四次注入，总剂量为6×1014cm-2，能量为100KeV，每次量为1.5×1014cm-2，能量为100KeV，BF2注入，剂量为8×1015cm-2，能量为30KeV；十、高温氧化，对PSD重掺杂区进行杂质激活和推结，同时在整个硅片表面形成厚度为30的第三氧化层(101)，PSD高温推结在氮气环境下，温度为950℃，时间为60min，得到N型杂质重掺杂二区(71)浓度为1×1019cm-3，得到P型杂质重掺杂区(91)浓度为1×1018cm-3；十一、正面金属化，按现有技术在整个器件表面先刻蚀氧化层，再溅射金属铝(121)，并采用Metal光刻版刻蚀金属，形成金属引线；十二、背面减薄及金属化，对器件背面进行机械减薄处理，将器件减薄至200μm，之后按现有技术在器件背面溅射金属形成金属引线；再进行初测、划片、烧结、引线键合、中测、封装和总测，得到低开启电压二极管；所述Pring光刻、Active光刻、Poly光刻和Metal光刻的分辨率为0.25um；所述低开启电压二极管的N型杂质衬底(1)为阴极，金属铝(121)为阳极，低开启电压二极管的元胞栅氧化层厚度为9nm，元胞槽深度为0.18μm。FSA00000118552400011.tif,FSA00000118552400012.tif,FSA00000118552400013.tif,FSA00000118552400014.tif,FSA00000118552400015.tif,FSA00000118552400021.tif,FSA00000118552400022.tif
2. 一种低开启电压二极管的制备方法，采用以下方法制备得到一、单晶硅准备，采用N型单晶硅衬底(1)，电阻率为20Q cm，其晶向为<100>，按现有 技术预氧化形成厚度为300 A的二氧化硅保护层(2)；二、制备Pring，以光刻胶(3)作为掩蔽层进行硼(201)注入，剂量为3X 1015cm_2，能量 为30KeV，形成Pring终端保护环厚为0. 5 y m的P型杂质一区21、厚为4 y m的P型杂质 二 22区、厚为4 ii m的P型杂质三区23 ；三、高温推结，去除光刻胶后按现有技术的方法淀积厚度为5000A的第一氧化层 (31)，在氮气环境下，温度为1100°C，时间为lOOmin，得到P型杂质一区(21)浓度为 1 X 1017Cm_3，P型杂质二区(22)浓度为1 X 1017Cm_3，P型杂质三区(23)浓度为1 X 1017Cm_3 ；四、制备多晶硅栅，在需要制作器件的区域采用Active光刻版按现有技术进行有源区 刻蚀，按现有技术生长8nm栅氧化层(41)，然后通过低压化学气相淀积厚度为2000 A的多 晶硅(42)，再一次氧化形成厚度为1000 A的第二氧化层(43)，最后采用化学汽相淀积厚度 为2000 A的Si3N4(43)，并采用Poly光刻版进行刻蚀形成M0S管的pbody区窗口 ；五、制备Pbody，将Si3N4作为离子注入的掩蔽层进行硼(501)注入，剂量为3X1015cm_2， 能量为30KeV,形成厚度为2000 A的Pbody区:P型杂质区(51)；六、高温推结，对Pbody区中的杂质进行推结，形成沟道区，高温推结在在氮气环境下， 温度为1000°C，时间为20min，得到P型杂质区(51)浓度为lX1015Cm_3 ；七、制备NSD，将Si3N4作为离子注入的掩蔽层进行砷(701)注入，剂量为lX1015cm_2，能 量为30KeV，形成NSD区N型杂质重掺杂一区(71)；八、高温推结，对NSD区进行杂质激活，形成导电的通路，NSD区激活和推结在氮气环境 下，温度为950°C，时间为lOmin，得到N型杂质重掺杂一区(71)，浓度为lX1019cm_3;九、制备PSD，将Si3N4作为掩蔽层刻蚀一层厚度为0.15iim的硅，并进行硼(901)和 BF2(902)注入，形成PSD重掺杂区位于刻蚀槽侧壁的厚度为1. Oil m的N型杂质重掺杂二 区(72)和位于刻蚀槽下方的厚度为0.8 ym的P型杂质重掺杂区(91)，硼分四次注入，总剂 量为6X1014Cm_2，能量为lOOKeV，每次量为1. 5 X 1014Cm_2，能量为100KeV, 8&注入，剂量为 8X1015cnT2，能量为 30KeV ；十、高温氧化，对PSD重掺杂区进行杂质激活和推结，同时在整个硅片表面形成厚度 为30 A的第三氧化层(101)，PSD高温推结在氮气环境下，温度为950°C，时间为60min， 得到N型杂质重掺杂二区(71)浓度为lX1019CnT3，得到P型杂质重掺杂区(91)浓度为 1 X 1018cnT3 ；十一、正面金属化，按现有技术在整个器件表面先刻蚀氧化层，再溅射金属铝(121)，并 采用Metal光刻版刻蚀金属，形成金属引线；十二、背面减薄及金属化，对器件背面进行机械减薄处理，将器件减薄至200 u m，之后 按现有技术在器件背面溅射金属形成金属引线；再进行初测、划片、烧结、引线键合、中测、 封装和总测，得到低开启电压二极管；所述Pring光刻、Active光刻、Poly光刻和Metal光刻的分辨率为0. 25um。
全文摘要
本发明公开了一种低开启电压二极管及其制备方法，要解决的技术问题是降低正向压降，提高击穿电压，并降低低开启电压二极管的成本。本发明的低开启电压二极管，采用以下方法制备得到单晶硅准备，制备Pring，高温推结，制备多晶硅栅，制备Pbody，高温推结，制备NSD，高温推结制备PSD，高温氧化，正面金属化，背面减薄及金属化，再进行初测、划片、烧结、引线键合、中测、封装和总测，得到低开启电压二极管。本发明与现有技术相比，低开启电压二极管具有击穿电压超过100V，在1A时具有低于0.54V的开启电压，在单晶衬底上制备低开启电压二极管，不采用外延工艺，仅使用四张光刻版，芯片具有较低的制造成本。
文档编号H01L21/329GK101859703SQ201010173070
公开日2010年10月13日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者唐文雄, 李泽宏 申请人:深圳市芯威科技有限公司