一种快速恢复二极管的制备方法及快速恢复二极管技术

本发明专利技术提供了一种快速恢复二极管的制备方法及快速恢复二极管，该制备方法包括：在硅衬底上表面形成掩膜图形；通过掩膜图形刻蚀硅衬底，形成沟槽；在沟槽的底部沉积一层石墨烯层；沟槽中形成一层含有Au、Pt或Pd离子的溶胶层，溶胶层覆盖整个沟槽；向沟槽中进行p型离子注入；并将硅衬底放入密闭的腔室中，使用红外激光退火，使Au、Pt或Pd离子向沟槽内部的硅中扩散，形成深能级掺杂区，以及使p型注入离子扩散均匀形成PN结；使用有机溶剂将溶胶层去除；去沟槽中的石墨烯层和掩膜；在沟槽中，所述深能级掺杂区域上方形成第一电极；在沟槽内部和硅衬底上表面形成钝化层；步在硅衬底下表面形成第二电极。

【技术实现步骤摘要】
一种快速恢复二级管的制备方法及快速恢复二级管
本专利技术涉及一种半导体器件的制造方法，具体涉及一种快速恢复二级管的制备方法和一种快速恢复二级管。
技术介绍
现有技术中常见的快速恢复二级管是通过掺杂贵金属形成深能级，掺杂贵金属工艺是蒸发或磁控溅射。作为复合中心的贵金属的量很小，贵金属溅射或蒸发造成贵金属的消耗量过大，过多的贵金属在硅片表面上，造成极大的浪费，且提高了制作成本；且贵金属蒸发或溅射是以物理方式沉积在硅片表面，导致应力，带来过多的张力，影响贵金属的激活，阻碍贵金属成为有效的复合中心，造成快速恢复二极管性能欠佳。同时，贵金属掺杂过程中会与硅控制掺杂的量也变得重要，而通过石墨烯原子间的间隙能够精确控制扩散金属的量。
技术实现思路
基于解决上述问题，本专利技术提供了一种快速恢复二级管的制备方法，其特征在于：所述方法包括：步骤1）提供n型硅衬底；步骤2）在所述硅衬底上表面形成掩膜图形；步骤3）通过掩膜图形刻蚀所述硅衬底，形成沟槽；步骤4）所述沟槽的底部沉积一层石墨烯层；步骤5）在沟槽中形成一层含有Au或Pt离子的溶胶层，所述溶胶层覆盖整个沟槽；步骤6）向沟槽中进行p型离子注入；步骤7）将经过步骤6）的硅衬底放入密闭的腔室中，使用红外激光退火，使Au、Pt或Pd离子向沟槽内部的硅中扩散，形成深能级掺杂区，以及使p型注入离子扩散均匀形成PN结；步骤8）使用有机溶剂将溶胶层去除；步骤9）去沟槽中的石墨烯层和掩膜；步骤10）在沟槽中，所述深能级掺杂区域上方形成第一电极；步骤11）在所述沟槽内部和硅衬底上表面形成钝化层；步骤12）在硅衬底下表面形成第二电极。根据本专利技术的实施例，所述溶胶中包括一种或多种Au、Pt、Pd的氯化物。根据本专利技术的实施例，所述石墨烯层为单层或双层石墨烯。根据本专利技术的实施例，所述p型离子注入的离子为B。根据本专利技术的实施例，所述第一电极的材料为Au、Pt或Pd的一种或多种。根据本专利技术的实施例，所述第二电极的材料为Al。根据本专利技术的实施例，所述红外激光退火的气氛为Ar气氛，退火的温度为800-1050℃，退火的时间为1-10分钟。本专利技术的优点如下：（1）本专利技术提供的快速恢复二极管的方法能够降低贵金属的使用量，降低制造成本；（2）本专利技术提供的快速恢复二极管的方法能够精确控制贵金属的掺杂量，获得更加均匀的掺杂效果；（3）本专利技术提供的快速恢复二极管工艺简单。附图说明图1本专利技术提出的快速恢复二级管的制备方法的工艺步骤图。具体实施方式第一实施例参见图1，快速恢复二级管的制备方法包括：步骤1）提供n型硅衬底1；步骤2）在所述硅衬底1上表面形成掩膜图形2；步骤3）通过掩膜图形2刻蚀所述硅衬底1，形成沟槽3；步骤4）所述沟槽3的底部沉积一层石墨烯层4，所述石墨烯层4为单层或双层石墨烯；步骤5）在沟槽3中形成一层含有Au、Pt或Pd离子的溶胶层5，所述溶胶层覆盖整个沟槽3，：所述溶胶中包括一种或多种Au、Pt、Pd的氯化物；步骤6）向沟槽3中进行p型离子注入，所述p型离子注入的离子为B；步骤7）将经过步骤6）的硅衬底放入密闭的腔室中，使用红外激光退火，使Au、Pt或Pd离子向沟槽内部的硅中扩散，形成深能级掺杂区，以及使p型注入离子扩散均匀形成PN结6’,所述红外激光退火的气氛为Ar气氛，退火的温度为800-1050℃，退火的时间为1-10分钟；步骤8）使用有机溶剂将溶胶层5去除；步骤9）去沟槽中的石墨烯层4和掩膜图形2；步骤10）在沟槽3中，所述深能级掺杂区域上方形成第一电极7，所述第一电极的材料为Au、Ti或Ag的一种或多种；步骤11）在所述沟槽内部和硅衬底上表面形成钝化层8；步骤12）在硅衬底下表面形成第二电极9，所述第二电极9的材料为Al。第二实施例根据第一实施例中快速恢复二级管的制备方法所制造的快速恢复二极管，如图1中的（j）所示，所述快速恢复二极管n型硅衬底1，埋入硅衬底内部的p型掺杂区域6’，所述p型掺杂区域6’中具有Au、Pt、Pd掺杂的深能级掺杂区域，覆盖硅衬底上表面的钝化层8，第一电极7和第二电极9，所述第一电极7的材料为Au、Ti或Ag的一种或多种，所述第二电极9的材料为Al最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利技术所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速恢复二级管的制备方法，其特征在于：所述方法包括：步骤1）提供n型硅衬底；步骤2）在所述硅衬底上表面形成掩膜图形；步骤3）通过掩膜图形刻蚀所述硅衬底，形成沟槽；步骤4）所述沟槽的底部沉积一层石墨烯层；步骤5）在沟槽中形成一层含有Au、Pt或Pd离子的溶胶层，所述溶胶层覆盖整个沟槽；步骤6）向沟槽中进行p型离子注入；步骤7）将经过步骤6）的硅衬底放入密闭的腔室中，使用红外激光退火，使Au、Pt或Pd离子向沟槽内部的硅中扩散，形成深能级掺杂区，以及使p型注入离子扩散均匀形成PN结；步骤8）使用有机溶剂将溶胶层去除；步骤9）去沟槽中的石墨烯层和掩膜；步骤10）在沟槽中，所述深能级掺杂区域上方形成第一电极；步骤11）在所述沟槽内部和硅衬底上表面形成钝化层；步骤12）在硅衬底下表面形成第二电极。

【技术特征摘要】
1.一种快速恢复二级管的制备方法，其特征在于：所述方法包括：步骤1）提供n型硅衬底；步骤2）在所述硅衬底上表面形成掩膜图形；步骤3）通过掩膜图形刻蚀所述硅衬底，形成沟槽；步骤4）所述沟槽的底部沉积一层石墨烯层；步骤5）在沟槽中形成一层含有Au、Pt或Pd离子的溶胶层，所述溶胶层覆盖整个沟槽；步骤6）向沟槽中进行p型离子注入；步骤7）将经过步骤6）的硅衬底放入密闭的腔室中，使用红外激光退火，使Au、Pt或Pd离子向沟槽内部的硅中扩散，形成深能级掺杂区，以及使p型注入离子扩散均匀形成PN结；步骤8）使用有机溶剂将溶胶层去除；步骤9）去沟槽中的石墨烯层和掩膜；步骤10）在沟槽中，所述深能级掺杂区域上方形成第一电极；步骤11）在所述沟槽内部和硅衬底上表面形成钝化层；步骤12）在硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德瑞，侯新祥，柳鸿亮，
申请(专利权)人：山东傲天环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37