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申请/专利权人：江苏新顺微电子股份有限公司

摘要：本发明公开了一种GR环结构的高软度快恢复二极管及其制备方法，高软度快恢复二极管包括浓掺N型硅衬底，浓掺N型硅衬底上设有轻掺杂硅外延层；在轻掺杂硅外延层的上侧面设有P型掺杂有源区，P型掺杂GR环和3个场限环以及截止环；且除P型掺杂有源区内部及截止环外侧外的其余部分均设有SiO2氧化层；氧化层内部位于P型掺杂有源区外半侧、P型掺杂GR环区域、场限环外半侧、P型掺杂GR环外侧、截止环内半侧上方设有POLY层；P型掺杂有源区上方设有正面金属层；芯片顶部设有聚酰亚胺钝化保护层；浓掺N型硅衬底下侧设有背面电极金属层。本发明能够在保证击穿电压的前提下，改善器件的动态参数特性以及雪崩耐量，提高二极管器件的开关软度。

主权项：1.一种GR环结构的高软度快恢复二极管制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤010：取一浓掺N型硅衬底作为芯片的基片，在所述浓掺N型硅衬底的上侧面生长一层相同掺杂类型的轻掺杂硅外延层；步骤020：在所述轻掺杂硅外延层的上侧面采用热氧化方法生长一层SiO2层；步骤030：采用光掩蔽刻蚀的方法在所述SiO2层上刻出对应于3个场限环的3个第一掺杂窗口以及对应于P型掺杂GR环的第二掺杂窗口；步骤040：采用离子注入工艺搭配高温炉管扩散工艺，分别向所述3个第一掺杂窗口和所述第二掺杂窗口掺入硼离子，并将掺入所述3个第一掺杂窗口及所述第二掺杂窗口的硼离子推入所述轻掺杂硅外延层中并激活杂质、构成3个场限环以及P型掺杂GR环；分别在所述3个场限环的上表面形成遮掩氧化层及在所述P型掺杂GR环的上表面形成遮掩氧化层；所述3个场限环包括内场限环、中场限环和外场限环；所述P型掺杂GR环位于所述内场限环的内侧、所述内场限环位于所述中场限环的内侧、所述中场限环位于所述外限环的内侧；步骤050：采用光掩蔽刻蚀的方法在所述SiO2层上刻出对应于P型掺杂有源区的第三掺杂窗口；步骤060：采用离子注入工艺搭配高温炉管扩散工艺，对所述第三掺杂窗口掺入硼离子，并将掺入所述第三掺杂窗口的硼离子推入所述轻掺杂硅外延层中并激活杂质、构成P型掺杂有源区；在所述P型掺杂有源区的上表面形成遮掩氧化层；且所述P型掺杂有源区位于所述P型掺杂GR环的内侧并与所述P型掺杂GR环相连；步骤070：采用光掩蔽刻蚀的方法在所述SiO2层上刻出对应于截止环的第四掺杂窗口，采用离子注入工艺将磷离子掺入第四掺杂窗口，并将掺入所述第四掺杂窗口的磷离子推入所述轻掺杂硅外延层中构成截至环；且在所述外场限环位于所述截至环的内侧；步骤080：采用低压化学气相淀积工艺配合光掩蔽干法刻蚀工艺，在所述P型掺杂GR环的部分上侧面形成一层伸出所述P型掺杂GR环内侧的POLY薄膜、在所述3个场限环的部分上侧面分布形成一层伸出所述3个场限环外侧的POLY薄膜、在所述截止环的部分上侧面形成一层伸出所述截止环内侧的POLY薄膜；步骤090：利用常压化学气相淀积工艺在所述芯片的上表面淀积一层UDO层；步骤100：采用光掩蔽刻蚀方法去除所述P型掺杂有源区的中心区域的上侧面的UDO层及遮掩氧化层、以及去除所述截止环的上表面的UDO层的外圈部分、保留所述截止环的中心部分的上表面的UDO层；步骤110：采用溅射工艺在所述芯片的下侧面淀积一层铂单质金属层，随后采用热处理方法使所述铂单质金属层中的铂掺入所述浓掺N型硅衬底以及所述轻掺杂硅外延层中，随后采用王水将所述铂单质金属层腐蚀去除；步骤120：采用物理气相淀积工艺配合光掩蔽刻蚀的方法在所述P型掺杂有源区的上侧面淀积一层正面金属层，并采用高温合金工艺提升所述正面金属层与所述P型掺杂有源区的接触；步骤130：在所述芯片的正上方均匀淀积一层聚酰亚胺树脂作为钝化层，并通过光掩蔽刻蚀的方法去除位于所述正面金属层的上方及位于所述截止环的外半侧的上方的钝化层；步骤140，对所述浓掺N型硅衬底的下侧面进行厚度减薄，随后采用物理气相淀积工艺在所述浓掺N型硅衬底的下侧面淀积一层背面金属电极层。

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