本发明涉及半导体器件制备技术领域，特别是涉及一种快恢复二极管及其制作方法。
背景技术：
快恢复二极管(简称frd)是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、pwm脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。快恢复二极管的内部结构与普通pn结二极管不同，它属于pin结型二极管，即在p型硅材料与n型硅材料中间增加了基区i，构成pin硅片。因基区很薄，反向恢复电荷很小，所以快恢复二极管的反向恢复时间较短，正向压降较低，反向击穿电压(耐压值)较高。
理想的frd必须同时具备低导通压降、低反向恢复损耗以及高软恢复因子，然而这些特性之间存在本征的矛盾关系，难以同时实现。其中，低导通压降frd要求其正向导通时体内整体载流子浓度必须足够高，以保证漂移区获得充分的电导调制。而低反向恢复损耗frd一方面要求其正向导通时体内整体载流子尽量低以使其反向恢复电荷小，另一方面也要求其阳极结附近载流子浓度尽量低以使其获得低的反向恢复峰值电流。软恢复特性良好的frd则要求其正向导通时阴极侧载流子浓度较高以获得平稳而持续的电流拖尾。
为改善frd的软恢复特性，现有技术中提出fce二极管，该二极管在阴极侧增加p型注入，该p型注入区与漂移区以及阳极p区形成寄生的三极管，该三极管可以在frd反向恢复时向漂移区注入空穴，补充被电场扫出的非平衡载流子，从而改善二级管的反向恢复性能。这种fce二极管通过牺牲部分阴极面积获得较好的软恢复特性，导致其正向导通压降较高。该p型区面积直接决定了fce二极管的软恢复性能，若该p型区的面积较大，fce二极管的软恢复性能较好，但同时二极管的正向导通压降将较高，若该p型区的面积较小，则fce二极管的软恢复性能较差，但同时二极管的正向导通压降较低。通常通过减小二极管漂移区的厚度来获得更好的折中关系，但是这往往会导致二极管安全工作区以及强健性能下降。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种快恢复二极管及其制作方法，可协调二极管导通压降与软恢复性能之间的折中关系，不需要减薄硅片即可获得更好的导通压降与软恢复特性之间的折中关系。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种快恢复二极管制造方法，包括：
步骤1，对二极管主体的背面的n型缓冲层表面进行氧化，形成氧化层；
步骤2，刻蚀所述二极管主体的背面的预定区域的氧化层，形成开窗口；
步骤3，通过所述开窗口对所述二极管主体进行p阱注入，形成p阱区；
步骤4，对剩余所述氧化层进行刻蚀，露来n++注入窗口；
步骤5，对所述n++注入窗口注入n++杂质，并进行激活，使得所述p阱区形成处于浮空状态，与所述二极管主体的阳极区和漂移区构成内置晶闸管。
其中，对所述二极管主体进行p阱注入的注入剂量为1e14/cm2～5e14/cm2。
其中，所述二极管主体的阳极区p型掺杂剂量为1e12/cm2～1e13/cm2。
其中，所述二极管主体的n型缓冲层的掺杂剂量为1e12/cm2～1e14/cm2。
其中，所述n型缓冲层的结深为5μm～15μm。
其中，所述阳极区p型掺杂结深为5μm～15μm。
除此之外，本发明实施例还提供了一种快恢复二极管，包括从下到上设置的氧化层、n++注入层、n型缓冲层、漂流区和阳极区，还包括从所述氧化层底部穿过所述n++注入层到所述n型缓冲层的p阱区，所述p阱区为浮空状态，将所述n++注入层分为多个n++注入区，与所述二极管主体的阳极区和漂移区构成内置晶闸管。
其中，所述p阱区的注入剂量为1e14/cm2～5e14/cm2。
其中，所述二极管主体的n型缓冲层的掺杂剂量为1e12/cm2～1e14/cm2。
其中，所述n型缓冲层的结深为5μm～15μm。
与现有技术相比较，本发明实施例提供的快恢复二极管以及制造方法，具有以下优点：
本发明实施例提供的快恢复二极管以及制造方法，通过在二极管主体的背面进行氧化刻蚀形成开窗口进行p阱注入，形成p阱区，然后进行n++注入，使得p阱区形成处于浮空状态，与所述二极管主体的阳极区和漂移区构成内置晶闸管，协调二极管导通压降与软恢复性能之间的折中关系，使得无需减薄硅片即可获得更好的导通压降与软恢复特性之间的折中关系，获得高品质快恢复二极管，增加工艺步骤较少，而且工艺步骤也在传统的工艺步骤之内，无需增加新的设备，成本增加较少。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的快恢复二极管制造方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；
图2为本发明实施例提供的快恢复二极管的一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1～图2，图1为本发明实施例提供的快恢复二极管制造方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；图2为本发明实施例提供的快恢复二极管的一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中，所述快恢复二极管制造方法，包括：
步骤1，对二极管主体的背面的n型缓冲层表面进行氧化，形成氧化层；这里设置氧化层的目的是为了形成保护，以便之后进行选择性的刻蚀，形成p阱的开窗口，本发明对于氧化的方法以及氧化层的形成厚度不做具体限定。
步骤2，刻蚀所述二极管主体的背面的预定区域的氧化层，形成开窗口；这里的开窗口的设置是为了之后进行p阱注入，形成p阱区，本发明对于开窗口的尺寸以及开窗方式不做限定，可以采用干法刻蚀也可以采用曝光显影的方法进行刻蚀。
步骤3，通过所述开窗口对所述二极管主体进行p阱注入，形成p阱区；
步骤4，对剩余所述氧化层进行刻蚀，露来n++注入窗口；
步骤5，对所述n++注入窗口注入n++杂质，并进行激活，使得所述p阱区形成处于浮空状态，与所述二极管主体的阳极区和漂移区构成内置晶闸管。
通过在二极管主体的背面进行氧化刻蚀形成开窗口进行p阱注入，形成p阱区，然后进行n++注入，使得p阱区形成处于浮空状态，与所述二极管主体的阳极区和漂移区构成内置晶闸管，协调二极管导通压降与软恢复性能之间的折中关系，使得无需减薄硅片即可获得更好的导通压降与软恢复特性之间的折中关系，获得高品质快恢复二极管，增加工艺步骤较少，而且工艺步骤也在传统的工艺步骤之内，无需增加新的设备，成本增加较少。
本发明中对于p阱注入的剂量不做限定，对于注入的离子的深度以及离子种类不做限定，一般需要根据需要的快恢复二极管的可以接受的制造成本以及特性进行设计，一般对所述二极管主体进行p阱注入的注入剂量为1e14/cm2～5e14/cm2。
其中的注入的结深一般为几微米到十几微米。
本发明中影响快速二极管的特性的除了上述的p阱的特性之外，还与阳极区域p掺杂以及n型缓冲层的掺杂和厚度相关。
本发明对于二极管主体的阳极区p型掺杂剂量以及二极管主体的n型缓冲层的掺杂剂量不做具体限定，对于二者的掺杂粒子类型和掺杂方法以及掺杂结深不做具体限定。
所述二极管主体的阳极区p型掺杂剂量一般为1e12/cm2～1e13/cm2，所述二极管主体的n型缓冲层的掺杂剂量一般为1e12/cm2～1e14/cm2。
所述n型缓冲层的结深为5μm～15μm，所述阳极区p型掺杂结深为5μm～15μm。
在一实施例中，采用上述方法制作的快恢复二极管的p阱的掺杂剂量为5e14/cm2，二极管主体的阳极区p型掺杂剂量为1e12/cm2，所述二极管主体的n型缓冲层的掺杂剂量一般为1e12/cm2，结深均为10μm。通过与所述二极管主体的阳极区和漂移区构成内置晶闸管，使得获得的快速二极管与现有技术汇总的fce二极管相比较，由于有p阱区的存在，p型区面积没有减少，而且还进行了一定程度的扩大，使得具有很好的软恢复性能，但是n++区的面积基本不变，正向导通较低。
即本发明的快恢复二极管为内置晶闸管的快恢复二极管，该二极管通过在二极管阴极形成浮空p阱区以及其内部的n++区，与阳极区和漂移区构成内置晶闸管。该晶闸管与二极管并联在一起，当二极管正向导通时，二极管为晶闸管内部的npn管提供基极电流从而触发晶闸管导通，这样可以充分利用二极管阴极导通电流面积，降低二极管的正向导通压降。当二极管反向恢复时，由于p-well浮空，电子不能通过p阱区从其内部n++区流出，只能通过其两侧的n++区流出，如此可以限制电子从阴极区流出的速度，在二极管反向回复是在阴极保留更多的电子，从而保证其具有更好的软恢复特性。总而言之，相比于fce二极管，该二极管具有更好的正向导通压降与软恢复特性之间的折中关系
除此之外，本发明实施例还提供了一种快恢复二极管，包括从下到上设置的氧化层10、n++注入层20、n型缓冲层30、漂流区40和阳极区50，还包括从所述氧化层10底部穿过所述n++注入层20到所述n型缓冲层30的p阱区60，所述p阱区60为浮空状态，将所述n++注入层20分为多个n++注入区，与所述二极管主体的阳极区50和漂移区40构成内置晶闸管。
由于所述快恢复二极管采用如上的快恢复二极管制造方法制造，应该具有相同的友谊效果，本发明在此不再赘述。
本发明对于p阱区60的注入剂量、结深以及n型缓冲层的注入剂量、结深、阳极区的注入剂量和阱深不做具体限定，
所述p阱区60的注入剂量一般为1e14/cm2～5e14/cm2，所述二极管主体的n型缓冲层30的掺杂剂量一般为1e12/cm2～1e14/cm2，所述n型缓冲层30的结深为5μm～15μm。
综上所述，本发明实施例提供的快恢复二极管以及制造方法，通过在二极管主体的背面进行氧化刻蚀形成开窗口进行p阱注入，形成p阱区，然后进行n++注入，使得p阱区形成处于浮空状态，与所述二极管主体的阳极区和漂移区构成内置晶闸管，协调二极管导通压降与软恢复性能之间的折中关系，使得无需减薄硅片即可获得更好的导通压降与软恢复特性之间的折中关系，获得高品质快恢复二极管，增加工艺步骤较少，而且工艺步骤也在传统的工艺步骤之内，无需增加新的设备，成本增加较少。
以上对本发明所提供的快恢复二极管以及制造方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。