【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于半導體領域，特別是涉及一種快恢復二極管及其制作方法。
技術介紹
1、在大功率快速開關應用中，新一代的功率開關器件向高頻方向發展。快恢復二極管(fast?recovery?diode；frd)由于具有導通壓降低、反向恢復損耗低等優勢，在脈沖寬度調制(pwm)、開關電源、變頻器等應用中承擔高頻整流、續流作用而獲得廣泛應用。
2、frd正向導通時，p型陽極區中的空穴和n型陰極區中的電子分別注入漂移區，并在漂移區復合，產生電導調制效應，使得器件導通壓降降低，但是空穴穿過漂移區流出，會使漂移區底部的電導調制效應被削弱；當向處于正向導通狀態的frd施加反向電壓時，在實現反向關斷之前，需要將存留在漂移區的少數載流子完成抽走或復合，由此造成器件關斷損耗高使得frd工作時會產生導通損耗和反向恢復損耗，二者存在折中關系。
3、因此，提供一種快恢復二極管的改良結構及其制作方法。
4、應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的
技術介紹
部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。
技術實現思路
1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種快恢復二極管及其制作方法，用于解決現有的快恢復二極管中在降低導通損耗的情況下會使器件的開關損耗增加。
2、為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術提供一種快恢復二極管及其制作方法，
3、提供一襯底，所述襯底包括相對的第一主面和第二主面，自所述襯底的第一主面向內部依次形成有陽極區和漂移區，所述漂移區具有與所述陽極區相反的導電類型；
4、覆蓋所述陽極區形成陽極金屬層；
5、形成自所述襯底的第二主面向內部延伸的緩沖層，所述緩沖層具有與所述漂移區相同的導電類型；
6、于所述襯底的第二主面形成鈍化層，于所述鈍化層中形成沿其厚度方向貫穿的開口；
7、填充并覆蓋所述開口形成陰極金屬層，所述陰極金屬層通過所述開口與所述緩沖層形成接觸。
8、可選地，所述鈍化層的材質包括氧化物、氮化硅、硅磷玻璃、聚酰亞胺中的一種或上述的組合。
9、可選地，形成所述陽極區的步驟，包括：向所述襯底的第一主面采用硼雜質進行離子注入，形成p型摻雜區。
10、可選地，形成所述開口的步驟，包括：基于圖形掩膜對所述鈍化層進行刻蝕，形成貫穿所述鈍化層的多個開口，所述開口的底部顯露出所述襯底的第二主面；其中，所述開口的形狀包括圓形、矩形、正多邊形、環形中的至少一種。
11、可選地，形成所述陽極金屬層的步驟之前，包括：于所述p型摻雜區的表層形成p型重摻雜區。
12、可選地，形成所述開口的步驟之后，包括：用金屬電極材料填充所述開口并覆蓋所述鈍化層，形成陰極金屬層，其中通過化學氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝、原子層沉積工藝中的一種沉積金屬電極材料；于所述陰極金屬層處進行合金化處理，以使所述陰極金屬層與自所述開口顯露的襯底表面形成歐姆接觸。
13、本專利技術還提供一種快恢復二極管，包括自上而下疊置的陽極金屬層、陽極區、漂移區、緩沖層和陰極金屬層，所述陽極金屬層覆于所述陽極區之上，并且所述陽極金屬層與所述陰極區電連接；所述陽極區具有與所述漂移區和所述緩沖層相反的導電類型，所述緩沖層與所述陰極金屬層之間設置有鈍化層，所述鈍化層中設置有沿其厚度方向貫穿的開口；所述陰極金屬層填充并覆蓋所述開口，并且所述陰極金屬層通過所述開口與所述緩沖層形成接觸。
14、可選地，貫穿所述鈍化層形成有多個開口，所述開口的形狀包括圓形、矩形、正多邊形、環形中的至少一種。
15、可選地，所述緩沖層鄰接所述漂移區設置，所述緩沖層的摻雜濃度大于所述漂移區的摻雜濃度。
16、可選地，所述陽極區包括p型摻雜區，所述p型摻雜區遠離所述漂移區的表層設置有p型重摻雜區，用于與所述陽極金屬層形成歐姆接觸。
17、如上所述，本專利技術的快恢復二極管及其制作方法，在形成陰極金屬層之前形成鈍化層，通過于鈍化層中形成開口，引入局部電流阻擋層，利用開口限定漂移區靠近陰極側的空穴流出路徑，提升漂移區靠近陰極側的載流子濃度，從而在不犧牲反向恢復時間的前提下降低正向導通壓降，改善器件的導通損耗與反向恢復損耗之間的折中關系，優化器件性能。
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1.一種快恢復二極管的制作方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述鈍化層的材質包括氧化物、氮化硅、硅磷玻璃、聚酰亞胺中的一種或上述的組合。
3.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述陽極區的步驟，包括：向所述襯底的第一主面采用硼雜質進行離子注入，形成P型摻雜區。
4.根據權利要求3所述的制作方法，其特征在于，形成所述開口的步驟，包括：基于圖形掩膜對所述鈍化層進行刻蝕，形成貫穿所述鈍化層的多個開口，所述開口的底部顯露出所述襯底的第二主面；其中，所述開口的形狀包括圓形、矩形、正多邊形、環形中的至少一種。
5.根據權利要求3所述的制作方法，其特征在于，形成所述陽極金屬層的步驟之前，包括：
6.根據權利要求1或4所述的制作方法，其特征在于，形成所述開口的步驟之后，包括：用金屬電極材料填充所述開口并覆蓋所述鈍化層，形成陰極金屬層，其中通過化學氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝、原子層沉積工藝中的一種沉積金屬電極材料；于所述陰極金屬層處進行合金化處理，以使所述陰極金屬層與自所述開口處顯露的
7.一種快恢復二極管，其特征在于，包括自上而下疊置的陽極金屬層、陽極區、漂移區、緩沖層和陰極金屬層，所述陽極金屬層覆于所述陽極區之上，并且所述陽極金屬層與所述陰極區電連接；所述陽極區具有與所述漂移區和所述緩沖層相反的導電類型，所述緩沖層與所述陰極金屬層之間設置有局部電流阻擋層，所述局部電流阻擋層包括沿其厚度方向貫穿的開口；所述陰極金屬層填充并覆蓋所述開口，并且所述陰極金屬層通過所述開口與所述緩沖層形成接觸。
8.根據權利要求7所述的快恢復二極管，其特征在于：貫穿所述鈍化層形成有多個開口，所述開口的形狀包括圓形、矩形、正多邊形、環形中的至少一種。
9.根據權利要求7所述的快恢復二極管，其特征在于：所述緩沖層鄰接所述漂移區設置，并且所述緩沖層的摻雜濃度大于所述漂移區的摻雜濃度。
10.根據權利要求7所述的快恢復二極管，其特征在于：所述陽極區包括P型摻雜區，所述P型摻雜區遠離所述漂移區的表層設置有P型重摻雜區，用于與所述陽極金屬層形成歐姆接觸。
...【技術特征摘要】
1.一種快恢復二極管的制作方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述鈍化層的材質包括氧化物、氮化硅、硅磷玻璃、聚酰亞胺中的一種或上述的組合。
3.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述陽極區的步驟，包括：向所述襯底的第一主面采用硼雜質進行離子注入，形成p型摻雜區。
4.根據權利要求3所述的制作方法，其特征在于，形成所述開口的步驟，包括：基于圖形掩膜對所述鈍化層進行刻蝕，形成貫穿所述鈍化層的多個開口，所述開口的底部顯露出所述襯底的第二主面；其中，所述開口的形狀包括圓形、矩形、正多邊形、環形中的至少一種。
5.根據權利要求3所述的制作方法，其特征在于，形成所述陽極金屬層的步驟之前，包括：
6.根據權利要求1或4所述的制作方法，其特征在于，形成所述開口的步驟之后，包括：用金屬電極材料填充所述開口并覆蓋所述鈍化層，形成陰極金屬層，其中通過化學氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝、原子層沉積工藝中的一種沉積金屬電極材料；于所述陰極金屬層處進行合金化處理，以...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐濤，
申請(專利權)人：瑤芯微電子科技上海有限公司，
類型：發明
國別省市：
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