一种集成齐纳管和整流管的双二极管及其制备方法

摘要

本发明公开了一种集成齐纳管和整流管的双二极管及其制备方法。它包括如下步骤：1）在N+型半导体重掺杂硅单晶抛光衬底片上生长N-型硅外延层，；2）用电子化学清洗1#液清洗N+N-硅外延片，经过纯水冲洗；再用电子化学清洗2#液清洗硅片，将硅片甩干；3）在清洗后的N+N-硅外延片上进行P+型半导体杂质硼的预扩散；4）P+N+N-P+双二极管预扩散片进行P+杂质推结扩散；5）P+N+N-P+双二极管扩散片双表面喷砂打毛，双表面镀上镍层，锯切成双二极管芯片；6）通过隧道炉将双二极管芯片与封装底座焊接；7）用混合酸液对双二极管毛坯上的芯片外露部分进行化学腐蚀清洗、上保护胶、压模成型封装。本发明简化硅二极管的制造工艺流程，降低成本，提高产品性价比。

主权项

一种集成齐纳管和整流管的双二极管的制备方法，其特征在于它的步骤如下：1)在N+型半导体重掺杂硅单晶抛光衬底片上生长N‑型硅外延层，得到N+N‑硅外延片，N+型半导体重掺杂硅单晶抛光衬底片的电阻率为0.05～1.0Ω.cm，厚度为250～350um，N‑型硅外延层电阻率为45～70Ω.cm，厚度为100～110um；2)用电子化学清洗1#液清洗N+N‑硅外延片，经过纯水冲洗；再用电子化学清洗2#液清洗硅片，清洗温度为80～85℃，清洗时间为10～15分钟，将硅片甩干，纯水出水电阻率10～12Ω.cm，电子化学清洗1#液的体积比为：NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶5，电子化学清洗2#液的体积比为：HCL∶H2O2∶H2O＝1∶2∶8；3)在清洗后的N+N‑硅外延片上进行P+型半导体杂质硼的预扩散，预扩散温度1100～1200℃，预扩散时间1～2小时，得到P+N+N‑P+双二极管预扩散片；4)P+N+N‑P+双二极管预扩散片在1200～1300℃温度下，进行5～10小时的P+杂质推结扩散，得到P+N+N‑P+双二极管扩散片；5)P+N+N‑P+双二极管扩散片双表面喷砂打毛，双表面镀上镍层，锯切成双二极管芯片；6)通过隧道炉将双二极管芯片与封装底座焊接，得到双二极管毛坯；7)用混合酸液对双二极管毛坯上的芯片外露部分进行化学腐蚀清洗、上保护胶、压模成型封装，制成齐纳管和整流管的双二极管；混合酸液的体积比为：HF∶HNO3∶H2SO4∶CH3COOH＝9∶9∶4∶12；所述的齐纳管和整流管的双二极管是在单芯片上集成齐纳二极管和整流二极管的硅双二极管，它的器件纵向结构为P+N+N‑P+，其中，P+N+为齐纳二极管，P+N‑为整流二极管。