FRD器件结构制作方法技术

本发明专利技术提供了一种FRD器件结构，包括：第一N区域、P+区域、N+复合区域、正面阳极金属区域、背面阴极金属区域；所述第一N区域包括第一N+区域和第一N

Fabrication method of FRD device structure

【技术实现步骤摘要】
FRD器件结构制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体功率器件领域，尤指一种FRD器件结构及制作方法。

技术介绍

[0002]快恢复二极管(简称FRD)是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管等使用。
[0003]为了匹配越来越快的电路开关速度的应用环境,FRD器件结构须满足开关速度快、静态和动态损耗低的特性。通常可以通过降低正面P+区域浓度来降低FRD器件结构动态损耗，如图3所示的现有技术的FRD器件结构，但过低的P型区域浓度会增加其与正面阳极金属间的接触电阻，从而增大静态损耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是在不降低正面P型区域浓度的前提下，通过引入N+复合区域来降低正面空穴注入效率，从而降低器件动态损耗。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种FRD器件结构，包括：第一N区域、P+区域、N+复合区域、正面阳极金属区域、背面阴极金属区域；所述第一N区域包括第一N+区域和第一N
‑
区域；所述第一N
‑
区域，位于所述第一N+区域上方；
[0007]所述P+区域，位于所述第一N
‑
区域上；
[0008]所述N+复合区域，位于所述第一N
‑
区域内；
[0009]所述正面阳极金属区域，位于所述P+区域上；
[0010]所述背面阴极金属区域，位于所述第一N+区域下。
[0011]在一些实施例中：
[0012]当所述第一N
‑
区域为在所述第一N+区域上外延生长的第一N
‑
区域时，所述第一N+区域作为基底，所述第一N
‑
区域作为外延区。
[0013]在一些实施例中：
[0014]当所述第一N
‑
区域为基底时，对所述第一N
‑
区域进行背面离子注入、退火形成第一N+区域。
[0015]在一些实施例中：
[0016]其中，所述N+复合区域的掺杂浓度大于所述第一N
‑
区域，当器件导通时，所述N+复合区域用于复合正面注入的空穴载流子。
[0017]在一些实施例中：
[0018]其中，所述P+区域与所述正面阳极金属区域形成欧姆接触，所述背面阴极金属区域与所述第一N+区域形成欧姆接触。
[0019]在一些实施例中，包括：
[0020]在FRD器件结构的第一N区域上制作P+区域；
[0021]通过正面涂胶、掩膜、显影、光刻，在预设图形区高能注入磷离子、热扩散形成N+复合区域；
[0022]在所述FRD器件结构的正面沉积绝缘介质层，通过涂胶、掩膜、显影、光刻、刻蚀绝缘介质层形成孔开口；
[0023]对所述FRD器件结构进行正面金属溅射或蒸金形成正面金属阳极区域；
[0024]对所述FRD器件结构进行背面金属溅射或蒸金形成背面阴极金属区域；
[0025]其中，所述第一N区域包括第一N+区域和第一N
‑
区域。
[0026]在一些实施例中，在所述在FRD器件结构的第一N区域上制作P+区域之前，还包括：
[0027]在所述第一N+区域上外延生长所述第一N
‑
区域；
[0028]其中，所述第一N+区域作为基底，所述第一N
‑
区域作为外延区。
[0029]在一些实施例中，所述在FRD器件结构的第一N区域上制作P+区域，包括：
[0030]在所述第一N
‑
区域进行正面涂胶、掩膜、显影、光刻、离子注入、热扩散形成所述P+区域。
[0031]在一些实施例中，所述在FRD器件结构的第一N区域上制作P+区域，包括：
[0032]在所述第一N
‑
区域进行正面涂胶、掩膜、显影、光刻、离子注入、热扩散形成所述P+区域；
[0033]其中，所述第一N
‑
区域作为基底。
[0034]在一些实施例中，在对所述FRD器件结构进行背面金属溅射或蒸金形成背面阴极金属区域之前，还包括：
[0035]在所述第一N
‑
区域进行背面离子注入、退火，形成所述第一N+区域；
[0036]其中，所述第一N
‑
区域作为基底，所述第一N+区域通过对第一N
‑
区域进行背面离子注入、退火形成。本专利技术提供的一种FRD器件结构制作方法，具有以下有益效果：
[0037]在不改变正面P型区浓度前提下降低器件动态损耗，本专利技术引入了N+复合区域，当器件导通时通过N+复合区域来降低正面空穴注入效率，从而降低动态关断损耗。
附图说明
[0038]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种FRD器件结构及制作方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0039]图1是本专利技术一种FRD器件结构的示意图；
[0040]图2是本专利技术一种FRD器件结构的制作方法的示意图；
[0041]图3是现有的FRD器件结构的示意图。
[0042]附图标号说明：
[0043]1、第一N+区域；2、第一N
‑
区域；3、N+复合区域；4、P+区域；5、正面阳极金属区域；6、背面阴极金属区域。
具体实施方式
[0044]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体
细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0045]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
[0046]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0047]还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0048]另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0049]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FRD器件结构，其特征在于，包括：第一N区域、P+区域、N+复合区域、正面阳极金属区域、背面阴极金属区域；所述第一N区域包括第一N+区域和第一N
‑
区域；所述第一N
‑
区域，位于所述第一N+区域上方；所述P+区域，位于所述第一N
‑
区域上；所述N+复合区域，位于所述第一N
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区域内；所述正面阳极金属区域，位于所述P+区域上；所述背面阴极金属区域，位于所述第一N+区域下。2.根据权利要求1所述的FRD器件结构，其特征在于：当所述第一N
‑
区域为在所述第一N+区域上外延生长的第一N
‑
区域时，所述第一N+区域作为基底，所述第一N
‑
区域作为外延区。3.根据权利要求1所述的FRD器件结构，其特征在于：当所述第一N
‑
区域为基底时，对所述第一N
‑
区域进行背面离子注入、退火形成第一N+区域。4.根据权利要求1～3中任一项所述的FRD器件结构，其特征在于：其中，所述N+复合区域的掺杂浓度大于所述第一N
‑
区域，当器件导通时，所述N+复合区域用于复合正面注入的空穴载流子。5.根据权利要求4所述的FRD器件结构，其特征在于：其中，所述P+区域与所述正面阳极金属区域形成欧姆接触，所述背面阴极金属区域与所述第一N+区域形成欧姆接触。6.一种FRD器件结构的制作方法，其特征在于，包括：在FRD器件结构的第一N区域上制作P+区域；通过正面涂胶、掩膜、显影、光刻，在预设图形区高能注入磷离子、热扩散形成N+复合区域；在所述FRD器件结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：程炜涛，姚阳，
申请(专利权)人：上海埃积半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：