[发明专利]一种垂直型恒流二极管及其制造方法

摘要

本发明提出了一种垂直型恒流二极管及其制造方法，属于半导体技术领域。本发明垂直型恒流二极管包括依次连接的元胞结构和终端结构，所述元胞结构由多个结构相同并依次连接的元胞组成，所述终端结构由截止环和多个依次连接的场限环组成。本发明恒流二极管采用与外延层掺杂类型相反的P型掺杂半导体材料作为衬底，P型轻掺杂衬底会向N型轻掺杂外延层注入空穴，使得恒流二极管为空穴电流和电子电流两种载流子电流，增大了器件的电流密度；且不同掺杂类型的衬底会辅助沟道的耗尽，加快JFET区沟道的夹断，使夹断电压在4V以下。

主权项

一种垂直型恒流二极管，包括依次连接的元胞结构和终端结构，所述元胞结构由多个结构相同并依次连接的元胞组成，所述元胞包括P型轻掺杂衬底(2)，位于P型轻掺杂衬底(2)之上的N型轻掺杂外延层(3)，位于N型轻掺杂外延层(3)之中的第一扩散P型阱区(4)，所述第一扩散P型阱区(4)为两个并分别位于元胞的两端，位于第一扩散P型阱区(4)之中的第一P型重掺杂区(5)和第一N型重掺杂区(7)，位于第一N型重掺杂区(7)和N型轻掺杂外延层(3)之间且嵌入第一扩散P型阱区(4)上表面的耗尽型沟道区(6)，位于N型轻掺杂外延层(3)和耗尽型沟道区(6)上表面的第一氧化层(10)，覆盖整个元胞表面的第一金属阴极(9)，位于P型轻掺杂衬底(2)下表面的金属阳极(8)，所述第一P型重掺杂区(5)、第一N型重掺杂区(7)和第一金属阴极(9)形成欧姆接触；所述终端结构由截止环和多个依次连接的场限环组成，所述场限环包括P型轻掺杂衬底(2)、位于P型轻掺杂衬底(2)之上的N型轻掺杂外延层(3)、位于N型轻掺杂外延层(3)之中的第二扩散P型阱区(41)、位于第二扩散P型阱区(41)之中的第二P型重掺杂区(51)、位于N型轻掺杂外延层(3)和第二扩散P型阱区(41)和部分第二P型重掺杂区(51)上表面的第二氧化层(101)、第二金属阴极(91)、位于P型轻掺杂衬底(2)下表面的金属阳极(8)，所述第二金属阴极(91)与第二P型重掺杂区(51)形成欧姆接触，且沿第二氧化层(101)上表面延伸形成场板，所述两个场限环的第二扩散P型阱区(41)之间有间距；所述截止环包括嵌入N型轻掺杂外延层(3)端部上表面的第二N型重掺杂区(11)，所述元胞结构、场限环和截止环之间均有一定间距。