捷捷微電的此項發明提供的快速軟恢復二極管芯片的制造方法，成本低，工藝簡單可靠，也更易于形成局域少子壽命控制區。

集微網消息，捷捷微電自1995年創辦以來，歷經了25年的發展，漸漸成長為國內專門從事功率半導體器件的龍頭企業。近年來，捷捷微電的營業收入和凈利潤保持持續增長，領先同業其他公司。同時，捷捷微電的產品正在逐步實現以國產替代進口，降低中國晶閘管、二極管等器件市場對進口的依賴。

現代電力電子技術廣泛使用IGBT、功率MOSFET等開關器件，對與之配套使用的快恢復二極管提出了更高的要求，不僅要求其反向阻斷電壓高、正向瞬態壓降小、反向恢復時間短，還要求其具有軟恢復特性，對具備這種特性的快恢復二極管稱為快速軟恢復二極管（Fast Soft Recovery Diode，簡稱FSRD）。

目前的制造工藝中，更多的是采用局部壽命控制與發射極注入效率相結合的方法，在載流子壽命控制方面，雖然人們也做出了大量的研究工作，但無外乎采用重金屬摻雜、電子、質子輻照中的一種或幾種組合的方法。這些方法需要很高能量的離子注入機設備或者高能粒子加速器設備，由于設備的造價太高，造成產品成本極大的提升，生產的工藝難度也極大。

為了解決上述問題，捷捷微電申請了一項名為“一種快速軟恢復二極管芯片的制造方法”（申請號：201711095076.7）的發明專利，申請人為江蘇捷捷微電子股份有限公司。

圖1 FSRD芯片的結構示意圖

上圖是該專利提出的快速軟恢復二極管芯片的結構示意圖。為了制造此FSRD芯片，需要執行以下幾個步驟：

首先，我們選用電阻率在15~150Ω·cm 之間的N-型硅單晶片1作為原材料，通過三氯氧磷擴散源，對其正面和背面實施高濃度磷予沉積擴散。經過2.5~10h的高溫處理后，可以得到N+予沉積層。繼續在高溫中進行高達100~240h的推結擴散，這樣就會形成深度為100~220μm的N+型襯底層2。

然后我們采用機械磨削方式，去除正面的N+型襯底層2，同時通過磨削量控制N-型硅單晶片1的厚度為50~130μm。接著再對N-型硅單晶片1的正面實施化學機械拋光，并通過拋光量來控制N-型硅單晶片1的剩余厚度為20~100μm，這樣就能得到拋光基片。

在拋光基片的拋光面上外延生長N-型外延層5，其厚度為15~40μm。這里需要注意的一點是，在N-型外延層5初始生長0 .5~3μm的厚度時，其摻雜濃度為N-型硅單晶片1雜質濃度的2~5倍，形成一個摻雜高峰，以達到較好的損傷效果，然后降低摻雜濃度至N-型硅單晶片1雜質濃度的0 .8~1 .25倍繼續外延生長到規定厚度，得到由N-型外延層5、N-型硅單晶片1和N+型襯底層2構成的雙基區硅片，并在N-型外延層5初始生長部分與N-型硅單晶片1之間形成的損傷層作為局域少子壽命控制區4。

接下來，在雙基區硅片的正面擴散形成P型發射區6， 并在P型發射區6的正面濺射0 .2~0 .5μm厚的鉑或金，經過一小時的退火處理后，會形成合金層。然后進行重金屬擴散，使鉑或金沉積在局域少子壽命控制區4內，并用腐蝕法除去多余的鉑或金。

然后在生成的氧化硅膜9中，用光刻法蝕刻出溝槽。再采用混酸對溝槽進行腐蝕，形成臺面，之后經過燒結鈍化，得到鈍化膜3。通過光刻可以得到蒸鍍鋁所需的窗口，再對其進行反刻以生成陽極金屬膜7。同時，在N+型襯底層2的背面蒸鍍Ti-Ni-Ag，形成陰極金屬膜8。最后再經過真空合金，即可得到圖1所示的FSRD芯片結構。

捷捷微電此項發明提供了一種快速軟恢復二極管芯片的制造方法，該制造方法成本低，工藝簡單可靠，也更易于形成局域少子壽命控制區。此外，捷捷微電的產品已出口至韓國、日本、西班牙等國家和地區，公司的中高端產品實現替代進口及對外出口上升的趨勢，打破了中國電子元器件領域受遏于國外技術制約局面。