一种超快恢复低成本二极管及其制作工艺的制作方法

本发明属于二极管结构及工艺设计技术领域，尤其是涉及一种超快恢复低成本二极管及其制作工艺。

背景技术：

在现有的技术中，普通的二极管多采用外延片，外延片的价格较高，而且普通的二极管在生产时需要至少经过三次光刻、需要形成pvcvd层并且需要形成银电极蘑菇台，这样就大大提高了二极管的生产成本，而且复杂的制作工艺大大降低了二极管的生产效率。。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种超快恢复低成本二极管及其制作工艺，该二极管采用单晶研磨片，能够大大降低二极管的制作成本，另外通过加工工艺的改善，简化了制作工艺，提高了二极管的生产效率。

为达上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超快恢复低成本二极管及其制作工艺，包括单晶研磨片、硼扩散层和磷扩散层，其特征在于：所述单晶研磨片上端面设置有所述硼扩散层，所述单晶研磨片的背面为所述磷扩散层，所述硼扩散层和所述磷扩散层之间形成基区。

进一步地，其制作工艺包括以下步骤：

1)利用混酸对单晶研磨片进行化学腐蚀，腐蚀10分钟；

2)经过腐蚀后的单晶研磨片利用乳胶磷源对其背面涂磷扩磷，结深20微米-40微米；

3)经过涂磷扩磷后，对单晶研磨片进行打砂处理，在单晶研磨片表面打磨掉110微米-20微米的厚度；

4)对经过打磨处理的单晶研磨片的正面涂装乳胶硼源b70，扩硼温度控制在1240℃-1260℃，扩彭时间控制在24小时-30小时之间，结深控制在80微米-100微米；

5)蒸金处理，对经过扩硼处理的单晶研磨片进行蒸金处理，处理的厚度为50埃-100埃；

6)扩金处理，在进行蒸金处理后，在850℃-950℃内对单晶研磨片进行30分钟-60分钟的扩金处理；

7)光刻处理，利用光刻版图对单晶研磨片进行光刻处理，并对其进行开槽处理，开槽深度为110微米；

8)对经过光刻和开槽的单晶研磨片进行刮玻璃和玻璃烧成处理，烧成温度为820℃-860℃，烧成时间为10分钟-20分钟；

9)经过烧成处理的单晶研磨片再进行无氰镀银处理；

10)经过化学电镀银处理的单晶研磨片进行测试和划片处理；

在扩硼区和扩磷区之间形成影响击穿电压的基区。

进一步地，所述单晶研磨片的厚度为250微米-300微米，电阻率为5ω-10ω。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使得该二极管由单晶研磨片代替了外延片，大大降低了二极管的生产成本，而且通过工艺的改善，大大减少了二极管生产的制作工艺和流程，使得该二极管不再使用形成pvcvd层，进而有效提高了二极管的生产效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1、单晶研磨片；2、硼扩散层；3、磷扩散层。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式，如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明提供一种超快恢复低成本二极管及其制作工艺，该二极管采用单晶研磨片，能够大大降低二极管的制作成本，另外通过加工工艺的改善，简化了制作工艺，提高了二极管的生产效率。

为达上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超快恢复低成本二极管及其制作工艺，包括单晶研磨片、硼扩散层和磷扩散层，其特征在于：所述单晶研磨片上端面设置有所述硼扩散层，所述单晶研磨片的背面为所述磷扩散层，所述硼扩散层和所述磷扩散层之间形成基区。

进一步地，其制作工艺包括以下步骤：

1)利用混酸对单晶研磨片进行化学腐蚀，腐蚀10分钟；

2)经过腐蚀后的单晶研磨片利用乳胶磷源对其背面涂磷扩磷，结深20微米-40微米；

3)经过涂磷扩磷后，对单晶研磨片进行打砂处理，在单晶研磨片表面打磨掉110微米-20微米的厚度；

4)对经过打磨处理的单晶研磨片的正面涂装乳胶硼源b70，扩硼温度控制在1240℃-1260℃，扩彭时间控制在24小时-30小时之间，结深控制在80微米-100微米；

5)蒸金处理，对经过扩硼处理的单晶研磨片进行蒸金处理，处理的厚度为50埃-100埃；

6)扩金处理，在进行蒸金处理后，在850℃-950℃内对单晶研磨片进行30分钟-60分钟的扩金处理；

7)光刻处理，利用光刻版图对单晶研磨片进行光刻处理，并对其进行开槽处理，开槽深度为110微米；

8)对经过光刻和开槽的单晶研磨片进行刮玻璃和玻璃烧成处理，烧成温度为820℃-860℃，烧成时间为10分钟-20分钟；

9)经过烧成处理的单晶研磨片再进行无氰镀银处理；

10)经过化学电镀银处理的单晶研磨片进行测试和划片处理；

在扩硼区和扩磷区之间形成影响击穿电压的基区。

进一步地，所述单晶研磨片的厚度为250微米-300微米，电阻率为5ω-10ω。

通过材料的更换和工艺的改善，对该二极管的性能进行测试，测试主要指标为：反向击穿电压、反向工作电流、额定正向压降、结电容、反向恢复时间，测试结果如下：

通过以上测试参数可知，超快回复低成本二极管的性能参数均能够达到使用标准，在保证实验性能的同时大大降低了二极管的生产成本和生产周期，为企业的生产成本至少降低了50％以上。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使得该二极管由单晶研磨片代替了外延片，大大降低了二极管的生产成本，而且通过工艺的改善，大大减少了二极管生产的制作工艺和流程，使得该二极管不再使用形成pvcvd层，进而有效提高了二极管的生产效率。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种超快恢复低成本二极管及其制作工艺，包括单晶研磨片、硼扩散层和磷扩散层，所述单晶研磨片上端面设置有所述硼扩散层，所述单晶研磨片的背面为所述磷扩散层，所述硼扩散层和所述磷扩散层之间形成基区。本发明的有益效果是大大提高了二极管的生产效率，并且为企业大大节省了生产成本。

技术研发人员：张淑云
受保护的技术使用者：天津天物金佰微电子有限公司
技术研发日：2017.07.10
技术公布日：2019.01.18