达到降 低应力几乎为零的目的，管式炉退火后使钼元素扩散至硅片内部，并被激活为有效的复合 中心，实现正向压降（Vf)和反向恢复时间（T")性能的最优化；
[0041] (3)本发明提供的钼掺杂方法操作简便，条件易控，且制备得到的钼掺杂硅材料用 于快恢复二极管的性能表现良好。
【具体实施方式】
[0042] 为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施 例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0043] 本发明【具体实施方式】所使用的PN结二极管硅片的厚度为390iim，其中，P为5Q/ cnT1，N为15Q/CHT1的600V，10A的二极管。但是本领域技术人员应该明白，本发明具体实 施方式所使用的PN结二极管硅片只是具体实例，其可以替换为任何本领域技术人员可以 获得的具有PN结的二极管硅片。
[0044] 实施例1
[0045] 一种快恢复二极管制备工艺中的钼掺杂方法，所述方法包括如下步骤：
[0046] (1)将硅片在5°C条件下浸泡在钼掺杂的浸泡溶液中2000s，获得吸附了钼离子的 硅片；所述钼掺杂的浸泡溶液中，每升去离子水中含有〇.oig的氯亚钼酸铵，每克氯亚钼酸 铵加入1000mL的氢氟酸(所述氢氟酸的浓度为30v%);
[0047] (2)将步骤（1)得到的吸附了钼离子的硅片置于管式炉中，于200°C下，退火 500min，获得钼掺杂的硅材料，记为硅片I。
[0048] 实施例2
[0049] 一种快恢复二极管制备工艺中的钼掺杂方法，所述方法包括如下步骤：
[0050] (1)将硅片在50°C条件下浸泡在钼掺杂的浸泡溶液中0.ls，获得吸附了钼离子的 硅片；所述钼掺杂的浸泡溶液中，每升去离子水中含有l〇g的氯亚钼酸铵，每克氯亚钼酸铵 加入0.lmL的氢氟酸(所述氢氟酸的浓度为30v%);
[0051] (2)将步骤（1)得到的吸附了钼离子的硅片置于管式炉中，于1300°C下，退火 lmin，获得钼掺杂的硅材料，记为硅片II。
[0052] 实施例3
[0053] -种快恢复二极管制备工艺中的钼掺杂方法，所述方法包括如下步骤：
[0054] (1)将硅片在30°C条件下浸泡在钼掺杂的浸泡溶液中1000s，获得吸附了钼离子 的硅片；所述钼掺杂的浸泡溶液中，每升去离子水中含有5g的氯亚钼酸铵，每克氯亚钼酸 铵加入500mL的氢氟酸(所述氢氟酸的浓度为30v%);
[0055] (2'）将步骤（1)得到的吸附了钼离子的硅片置于浓度为20v%的氢氟酸中浸泡 lmin清洗，除去硅片表面游离的钼离子；
[0056] (2)将步骤（2'）得到的硅片置于管式炉中，于1000°C下，退火lOOrnin，获得钼掺杂 的硅材料，记为硅片III。
[0057] 实施例4
[0058] -种快恢复二极管制备工艺中的钼掺杂方法，所述方法包括如下步骤：
[0059] (1)将硅片在20°C条件下浸泡在钼掺杂的浸泡溶液中800s，获得吸附了钼离子的 硅片；所述钼掺杂的浸泡溶液中，每6升去离子水中含有10g的氯亚钼酸铵，700mL的氢氟 酸(所述氢氟酸的浓度为30v%);
[0060] (2'）用体积比3:1的双氧水和硫酸混合溶液对步骤（1)得到的吸附了钼离子的硅 片冲洗5min，除去硅片表面游离的钼离子；
[0061] (2)将步骤（2'）得到的硅片置于管式炉中，于500°C下，退火250min，获得钼掺杂 的硅材料，记为硅片IV。
[0062] 实施例5
[0063] 一种快恢复二极管制备工艺中的钼掺杂方法，所述方法包括如下步骤：
[0064] (1)将硅片在30°C条件下浸泡在钼掺杂的浸泡溶液中1600s，获得吸附了钼离子 的硅片；所述钼掺杂的浸泡溶液中，每升去离子水中含有3g的氯亚钼酸铵，每克氯亚钼酸 铵对应加入300mL氢氟酸(所述氢氟酸的浓度为30v%);
[0065] (2'）用体积比2:5的双氧水和硫酸混合溶液对步骤（1)得到的吸附了钼离子的硅 片冲洗5min，除去硅片表面游离的钼离子；
[0066] (2)将步骤（2'）得到的硅片置于管式炉中，于800°C下，退火400min，之后将硅片 浸泡于盐酸和双氧水的溶液中，进一步活化硅片中的钼离子，从而获得钼掺杂的硅材料，记 为硅片V。
[0067] 性能测试：
[0068] 在IF(正向电流)为10A，dIF/dt(正向电流随时间的变化率)为500A/us，Vr=400V 条件下，测试实施例1~5制备得到的硅片I、硅片II、硅片III、硅片IV、硅片反向恢复时 间（TJ及软度；
[0069] 在IF(正向电流）为10A条件下，测试实施例1~5制备得到的硅片I、硅片II、 硅片III、硅片IV、硅片的正向电压；
[0070] 测试结果如表1所示。
[0071] 表1实施例1~5获得的钼掺杂硅材料的性能测试结果
[0072]
[0073] 其中，以上结果以"测定均值土偏差"表示，例如1. 00±20%意指硅片I的正向电 压Vf的测试数值为1. 00V±20%。
[0074] 由表1可以看出，本发明提供的钼掺杂方法使钼离子以游离态的形式吸附在硅片 表面，达到降低应力几乎为零的目的，管式炉退火后使钼元素扩散至硅片内部，并被激活为 有效的复合中心，实现正向压降（Vf)和反向恢复时间（T")性能的最优化；
[0075] 本发明提供的钼掺杂方法操作简便，条件易控，且制备得到的钼掺杂硅材料用于 快恢复二极管的性能表现良好。
[0076] 申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细 工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的 保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1. 一种制备快恢复二极管工艺中的钼掺杂方法，其特征在于，所述方法包括如下步 骤： (1) 将硅片浸泡在钼掺杂溶液中，获得吸附了钼离子的硅片；所述硅片为PN结二极管 娃片； (2) 管式炉退火，获得钼掺杂的硅材料。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1)所述钼掺杂溶液为含有钼离子的硅 腐蚀体系； 优选地，所述硅腐蚀体系由氢氟酸与硝酸、盐酸或硫酸中的任意1种或至少2种的组 合； 优选地，所述钼离子以氯亚钼酸铵的形式加入。3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述钼掺杂溶液为含有氯亚钼酸铵的氟 化氢溶液； 优选地，所述含有氯亚钼酸铵的氟化氢溶液中，氯亚钼酸铵的浓度为0.0 l~l〇g/L去 离子水；每克氯亚钼酸铵对应加入〇. 1~1000 mL的氟化氢；所述氟化氢以30v%的浓度计。4. 如权利要求1~3之一所述的方法，其特征在于，步骤（1)所述浸泡时间> 0.1 s ;优 选0? 1~2000s ;浸泡温度为5~50°C，优选20~35°C。5. 如权利要求1~4之一所述的方法，其特征在于，所述管式炉退火的温度为200~ 1300°C，优选 400 ~1200°C ; 优选地，所述管式炉退火的时间为1~500min，优选10~200min。6. 如权利要求1~5之一所述的方法，其特征在于，所述管式炉退火过程中通入氮气和 氧气的混合气体， 优选地，所述氮气的通入流量为0~60SLPM ; 优选地，所述氧气的通入流量为0~50SLPM。7. 如权利要求1~6之一所述的方法，其特征在于，步骤（2)之前进行步骤（2'）:清洗 吸附了钼离子的硅片，除去硅片上多余的钼离子。8. 如权利要求1~7之一所述的方法，其特征在于，步骤（2)所述管式炉退火之后可选 将硅片浸泡于盐酸和双氧水的溶液中，进一步活化硅片中的钼离子。9. 如权利要求1~8之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： (1) 将硅片浸泡在氯亚钼酸铵的氟化氢溶液中，获得吸附了钼离子的硅片； (2'）清洗吸附了钼离子的硅片，除去硅片表面游离的钼离子； (2) 将步骤（2'）清洗后的硅片进行管式炉退火，将退火后的硅片浸泡于盐酸和双氧水 的溶液中，取出晾干即获得钼掺杂的硅材料。10. -种快恢复二极管，其特征在于，所述快恢复二极管采用权利要求1~9之一所述 方法制备得到的钼掺杂硅材料制备得到。
【专利摘要】本发明涉及一种制备快恢复二极管工艺中的铂掺杂方法，所述方法包括如下步骤：（1）将硅片浸泡在铂掺杂溶液中，获得吸附了铂离子的硅片；（2）管式炉退火，获得铂掺杂的硅材料。本发明提供的方法克服了现有技术采用蒸发或溅射进行铂掺杂的技术偏见，创新性的采用溶液对硅片材料进行铂掺杂，为快恢复二极管制备工艺中的铂掺杂方法提供了一种新的思路。
【IPC分类】H01L29/861, H01L21/22, H01L21/329
【公开号】CN104979168
【申请号】CN201410138533
【发明人】王学良, 陈宏
【申请人】无锡华润华晶微电子有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月8日