一种功率二极管及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种功率二极管及其制作方法，包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底上表面生长第一导电类型的第一外延层；在所述第一外延层上表面注入形成第二导电类型的埋层；在所述第一外延层上表面形成第一导电类型的第二外延层；在所述第二外延层上表面注入形成第一导电类型的第一注入区；在所述第二外延层内与所述埋层相对应的位置形成第二导电类型的第二注入区，且所述第二注入区与所述埋层连接；在所述第二外延层内位于所述第二注入区的上方形成第二导电类型的第三注入区，所述第二注入区与所述第三注入区连接；在所述第二外延层上表面形成第一电极；在所述衬底的下表面形成与所述衬底连接的第二电极，从而降低通态压降，提高击穿电压。

【技术实现步骤摘要】
一种功率二极管及其制作方法
本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种功率二极管及其制作方法。
技术介绍
功率二极管是电路系统的关键部件，广泛适用于在高频逆变器、数码产品、发电机、电视机等民用产品和卫星接收装置、导弹及飞机等各种先进武器控制系统和仪器仪表设备的军用场合。功率二极管正向着两个重要方向拓展：(1)向几千万乃至上万安培发展，可应用于高温电弧风洞、电阻焊机等场合；(2)反向恢复时间越来越短，呈现向超快、超软、超耐用方向发展，使自身不仅用于整流场合，在各种开关电路中有着不同作用。为了满足低功耗、高频、高温、小型化等应用要求对其的耐压、导通电阻、开启压降、反向恢复特性、高温特性等越来越高。通常应用的有普通整流二极管、肖特基二极管、PIN二极管。其中肖特基整流管具有较低的通态压降，较大的漏电流，反向恢复时间几乎为零。而PIN二极管的频带宽，可达10GHz，但目前的PIN二极管的通态压降较高，因此，针对现有技术的不足，需要一种能够降低通态压降的功率二极管。
技术实现思路
本专利技术正是基于上述问题，提出了一种功率二极管及其制作方法，能够降低通态压降。有鉴于此，本专利技术实施例一方面提出了一种功率二极管，该功率二极管包括：第一导电类型的衬底；第一导电类型的第一外延层，生长于所述衬底上表面；第二导电类型的埋层，注入形成于所述第一外延层的上表面；第一导电类型的第二外延层，形成于所述第一外延层上表面；第一导电类型的第一注入区，注入形成于所述第二外延层的上表面，所述第一注入区的宽度大致等于所述埋层的宽度；第二导电类型的第二注入区，形成于所述第二外延层内与所述埋层相对应的位置且与所述埋层连接；第二导电类型的第三注入区，形成于所述第二外延层内且位于所述第二注入区的上方，所述第二注入区与所述第三注入区连接，所述第二注入区的深度和宽度大于所述第三注入区的深度和宽度；第一电极，形成于所述第二外延层的上表面；第二电极，形成于所述衬底的下表面并与所述衬底连接。进一步地，所述第一注入区的掺杂浓度高于所述衬底的掺杂浓度，所述衬底的掺杂浓度高于所述第一外延层的掺杂浓度，所述第一外延层的掺杂浓度高于所述第二外延层的掺杂浓度。进一步地，所述埋层的掺杂浓度高于所述第三注入区的掺杂浓度，所述第三注入区的掺杂浓度高于所述第二注入区的掺杂浓度。进一步地，所述第二注入区的数量与所述第三注入区以及所述埋层的数量相同，所述第一注入区与所述第三注入区间隔设置。进一步地，所述第一注入区与所述第二注入区部分连接。本专利技术实施例另一方面提供一种功率二极管的制作方法，该方法包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底上表面生长第一导电类型的第一外延层；在所述第一外延层上表面注入形成第二导电类型的埋层；在所述第一外延层上表面形成第一导电类型的第二外延层；在所述第二外延层上表面注入形成第一导电类型的第一注入区，所述第一注入区的宽度大致等于所述埋层的宽度；在所述第二外延层内与所述埋层相对应的位置形成第二导电类型的第二注入区，且所述第二注入区与所述埋层连接；在所述第二外延层内位于所述第二注入区的上方形成第二导电类型的第三注入区，所述第二注入区与所述第三注入区连接，所述第二注入区的深度和宽度大于所述第三注入区的深度和宽度；在所述第二外延层上表面形成第一电极；在所述衬底的下表面形成与所述衬底连接的第二电极。进一步地，将所述第一注入区的掺杂浓度高于所述衬底的掺杂浓度，将所述衬底的掺杂浓度高于所述第一外延层的掺杂浓度，且将所述第一外延层的掺杂浓度高于所述第二外延层的掺杂浓度。进一步地，将所述埋层的掺杂浓度高于所述第三注入区的掺杂浓度，且将所述第三注入区的掺杂浓度高于所述第二注入区的掺杂浓度。进一步地，所述第二注入区的深度和宽度大于所述第三注入区的深度和宽度具体包括：形成所述第三注入区的离子注入能量和注入剂量大于形成所述第二注入区的离子注入能量和注入剂量，使得所述第二注入区的深度和宽度大于所述第三注入区的深度和宽度；将所述第二注入区的数量与所述第三注入区以及所述埋层的数量对应相同；将所述第一注入区与所述第三注入区间隔设置。进一步地，将所述第一注入区与所述第二注入区部分连接。本专利技术实施例的技术方案通过提供第一导电类型的衬底；在所述衬底上表面生长第一导电类型的第一外延层；在所述第一外延层上表面注入形成第二导电类型的埋层；在所述第一外延层上表面形成第一导电类型的第二外延层；在所述第二外延层上表面注入形成第一导电类型的第一注入区，所述第一注入区的宽度大致等于所述埋层的宽度；在所述第二外延层内与所述埋层相对应的位置形成第二导电类型的第二注入区，且所述第二注入区与所述埋层连接；在所述第二外延层内位于所述第二注入区的上方形成第二导电类型的第三注入区，所述第二注入区与所述第三注入区连接，所述第二注入区的深度和宽度大于所述第三注入区的深度和宽度；在所述第二外延层上表面形成第一电极；在所述衬底的下表面形成与所述衬底连接的第二电极。本专利技术实施例提出的技术方案可以降低通态压降。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的一个实施例提供的功率二极管的制作方法的流程示意图；图2是本专利技术的一个实施例提供的功率二极管的结构示意图；图3至图8是本专利技术的一个实施例提供的功率二极管的制作方法步骤的结构示意图；图9是本专利技术的一个实施例提供的功率二极管结构的等效电路图；图中：1、衬底；2、第一外延层；3、埋层；4、第二外延层；5、第一注入区；6、宽度一；7、宽度二；8、第二注入区；9、第三注入区；10、第一电极；11、第二电极。具体实施方式以下将参阅附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的元件使用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的半导体结构。应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将使用“A直接在B上面”或“A在B上面并与之邻接”的表述方法。在本申请中，“A直接位于B中”表示A位于B中，并且A与B直接邻接，而非A位于B中形成的掺杂区中。在本申请中，术语“半导体结构”指在制造半导体器件的各个步骤中形成的整个半导体结构的统称，包括已经形成的所有层或区域。在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理方法和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。下面参阅附图，对本专利技术实施例一种功率二极管的制作方法加以详细阐述。以下结合图1至图9对本专利技术实施例提供的一种功率二极管及其制作方法进行详细说明。本专利技术实施例提供一种功率二极管的制作方法，如图1和图2所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率二极管，其特征在于，包括：第一导电类型的衬底；第一导电类型的第一外延层，生长于所述衬底上表面；第二导电类型的埋层，注入形成于所述第一外延层的上表面；第一导电类型的第二外延层，形成于所述第一外延层上表面；第一导电类型的第一注入区，注入形成于所述第二外延层的上表面，所述第一注入区的宽度大致等于所述埋层的宽度；第二导电类型的第二注入区，形成于所述第二外延层内与所述埋层相对应的位置且与所述埋层连接；第二导电类型的第三注入区，形成于所述第二外延层内且位于所述第二注入区的上方，所述第二注入区与所述第三注入区连接，所述第二注入区的深度和宽度大于所述第三注入区的深度和宽度；第一电极，形成于所述第二外延层的上表面；第二电极，形成于所述衬底的下表面并与所述衬底连接。

【技术特征摘要】
1.一种功率二极管，其特征在于，包括：第一导电类型的衬底；第一导电类型的第一外延层，生长于所述衬底上表面；第二导电类型的埋层，注入形成于所述第一外延层的上表面；第一导电类型的第二外延层，形成于所述第一外延层上表面；第一导电类型的第一注入区，注入形成于所述第二外延层的上表面，所述第一注入区的宽度大致等于所述埋层的宽度；第二导电类型的第二注入区，形成于所述第二外延层内与所述埋层相对应的位置且与所述埋层连接；第二导电类型的第三注入区，形成于所述第二外延层内且位于所述第二注入区的上方，所述第二注入区与所述第三注入区连接，所述第二注入区的深度和宽度大于所述第三注入区的深度和宽度；第一电极，形成于所述第二外延层的上表面；第二电极，形成于所述衬底的下表面并与所述衬底连接。2.根据权利要求1所述的功率二极管，其特征在于，所述第一注入区的掺杂浓度高于所述衬底的掺杂浓度，所述衬底的掺杂浓度高于所述第一外延层的掺杂浓度，所述第一外延层的掺杂浓度高于所述第二外延层的掺杂浓度。3.根据权利要求1所述的功率二极管，其特征在于，所述埋层的掺杂浓度高于所述第三注入区的掺杂浓度，所述第三注入区的掺杂浓度高于所述第二注入区的掺杂浓度。4.根据权利要求1所述的功率二极管，其特征在于，所述第二注入区的数量与所述第三注入区以及所述埋层的数量相同，所述第一注入区与所述第三注入区间隔设置。5.根据权利要求4所述的功率二极管，其特征在于，所述第一注入区与所述第二注入区部分连接。6.一种功率二极管的制作方法，其包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底上表面生长第一导电类型的第一外延层；在所述第一外延层上表面注入形成第二导电类...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳市福来过科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44