[發明專利]恒流二極管及其制造方法

有效

• 申請號: 201410542544.0
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN105576040B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 趙圣哲
• 申請（專利權）人: 北大方正集團有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

本發明提供了一種恒流二極管及其制造方法，該恒流二極管包括：襯底層；位于所述襯底層上的外延層；位于所述外延層中并與所述外延層背向所述襯底層的表面相貼的第一摻雜區、第二摻雜區和第三摻雜區，所述第二摻雜區位于所述第一摻雜區與所述第三摻雜區之間，所述外延層背向所述襯底層的表面上設有與所述第一摻雜區及所述第三摻雜區對應的凹槽；其中，所述第一摻雜區與所述第三摻雜區的摻雜類型為P型且所述第二摻雜區的摻雜類型為N型，或者，所述第一摻雜區與所述第三摻雜區的摻雜類型為N型且所述第二摻雜區的摻雜類型為P型。本發明可以減小恒流二極管耗盡區處的結電容，同時不對器件的其他性能造成很大影響。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種恒流二極管及其制造方法。

背景技術

恒流二極管(Current Regulative Diode，簡稱CRD)屬于兩端結型場效應恒流器件。是一種能為LED或其他器件在電源電壓變化時提供恒定電流的二端半導體器件，它相當于一個大電流的恒流源或最大峰值電流限制電路，即使出現電源電壓供應不穩定或是負載電阻變化很大的情況，都能確保供電電流恒定。適用于LED照明、LCD背光、汽車電子、通信電路、手持設備、儀器儀表和微型機器等場合。

恒流二極管在零偏置下的結電容近似為10pF，進入恒流區后降至3～5pF，其頻率響應大致為0～5000kHz。當工作頻率過高時，由于結電容的容抗迅速減小，動態阻抗就升高，導致恒流特性變差。因此，在高頻場合下使用恒流二極管時，通常要求其結電容小于某一規定數值。然而，恒流二極管的結電容與其形狀結構、形成材料、摻雜情況等多方面因素有關，其數值的減小常常受到多方面條件的限制而難以實現。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種恒流二極管及其制造方法，本發明主要通過在P型摻雜區或N型摻雜區上形成凹槽來改變摻雜濃度的分布，從而減小了恒流二極管耗盡區處的結電容，同時不對器件的其他性能造成很大影響。

第一方面，本發明提供了一種恒流二極管，包括：

襯底層；

位于所述襯底層上的外延層；

位于所述外延層中并與所述外延層背向所述襯底層的表面相貼的第一摻雜區、第二摻雜區和第三摻雜區，所述第二摻雜區位于所述第一摻雜區與所述第三摻雜區之間，所述外延層背向所述襯底層的表面上設有與所述第一摻雜區及所述第三摻雜區對應的凹槽；

其中，所述第一摻雜區與所述第三摻雜區的摻雜類型為P型，所述第二摻雜區的摻雜類型為N型，

或者，

所述第一摻雜區與所述第三摻雜區的摻雜類型為N型，所述第二摻雜區的摻雜類型為P型。

優選地，所述凹槽通過刻蝕阻擋層阻擋下的刻蝕工藝形成，所述刻蝕阻擋層位于所述外延層背向所述襯底層的表面上對應于所述第一摻雜區設有第一開口部，對應于所述第三摻雜區設有第二開口部。

優選地，所述刻蝕阻擋層在所述第一開口部和所述第二開口部的內邊緣處均設有側墻，所述側墻以低壓力化學氣相沉積氮化硅的方式形成。

優選地，所述側墻的厚度與所述凹槽的寬度相互對應。

優選地，所述外延層采用輕摻雜的半導體材料形成，且摻雜類型與所述第二摻雜區的摻雜類型相同；所述襯底層采用重摻雜的半導體材料形成，且摻雜類型與所述第二摻雜區的摻雜類型相同。

第二方面，本發明還提供了一種恒流二極管的制造方法，包括：

在襯底層上形成外延層；

在所述外延層上形成包括注入阻擋層的圖形，所述注入阻擋層中設有第一開口部與第二開口部；