[發(fā)明專利]橋式二極管整流器及其制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410842244.4
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104538397A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏樹范
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/08
• 分類號: H01L27/08;H01L23/485;H01L21/77;H02M7/00
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種橋式二極管整流器，其特征在于，包括：

第一導(dǎo)電類型外延層，在所述第一導(dǎo)電類型外延層中形成有多個(gè)深溝槽，在所述深溝槽中填充有隔離介質(zhì)層，所述深溝槽穿過整個(gè)所述第一導(dǎo)電類型外延層的厚度并交替排列隔離出多個(gè)由所述第一導(dǎo)電類型外延層組成的第一導(dǎo)電類型柱；

橋式二極管整流器的單元結(jié)構(gòu)包括四個(gè)所述第一導(dǎo)電類型柱，其中兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型柱的正面形成有第二導(dǎo)電類型阱，另外兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型柱的背面形成有第二導(dǎo)電類型阱，各所述第一導(dǎo)電類型柱分別和對應(yīng)的第二導(dǎo)電類型阱形成縱向PN結(jié)構(gòu)二極管，通過調(diào)節(jié)所述第一導(dǎo)電類型外延層的摻雜濃度和所述第一導(dǎo)電類型柱的厚度調(diào)節(jié)各所述縱向PN結(jié)構(gòu)二極管的擊穿電壓；

在所述第一導(dǎo)電類型外延層的正面形成有正面金屬圖形，所述第一導(dǎo)電類型外延層的背面形成有背面金屬圖形，通過所述正面金屬圖形和所述背面金屬圖形將各所述縱向PN結(jié)構(gòu)二極管連接形成所述橋式二極管整流器的單元結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的橋式二極管整流器，其特征在于：所述第一導(dǎo)電類型外延層的電阻率為5歐姆·厘米～10歐姆·厘，厚度為60微米～150微米。

3.如權(quán)利要求1所述的橋式二極管整流器，其特征在于：所述深溝槽的寬度為大于1微米。

4.如權(quán)利要求1所述的橋式二極管整流器，其特征在于：所述第一導(dǎo)電類型柱的正面或背面形成的第二導(dǎo)電類型阱的注入條件為：注入能量大于100kev，注入劑量為1E14cm^-2～5E14cm^-2。

5.如權(quán)利要求1所述的橋式二極管整流器，其特征在于：所述橋式二極管整流器的單元結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的四個(gè)所述第一導(dǎo)電類型柱為四個(gè)相鄰的所述第一導(dǎo)電類型柱。

6.如權(quán)利要求1或5所述的橋式二極管整流器，其特征在于：所述正面金屬圖形形成有所述橋式二極管整流器的單元結(jié)構(gòu)的兩個(gè)正面電極、所述背面金屬圖形形成有所述橋式二極管整流器的單元結(jié)構(gòu)的兩個(gè)背面電極。

7.如權(quán)利要求6所述的橋式二極管整流器，其特征在于：一個(gè)所述正面電極連接一個(gè)背面形成有所述第二導(dǎo)電類型阱的所述第一導(dǎo)電類型柱以及連接一個(gè)正面的所述第二導(dǎo)電類型阱，另一個(gè)所述正面電極連接另一個(gè)背面形成有所述第二導(dǎo)電類型阱的所述第一導(dǎo)電類型柱以及連接另一個(gè)正面的所述第二導(dǎo)電類型阱；一個(gè)所述背面電極連接兩個(gè)背面的所述第二導(dǎo)電類型阱，另一個(gè)所述背面電極連接兩個(gè)正面形成有所述第二導(dǎo)電類型阱的所述第一導(dǎo)電類型柱。

8.如權(quán)利要求6所述的橋式二極管整流器，其特征在于：一個(gè)所述背面電極連接一個(gè)正面形成有所述第二導(dǎo)電類型阱的所述第一導(dǎo)電類型柱以及連接一個(gè)背面的所述第二導(dǎo)電類型阱，另一個(gè)所述背面電極連接另一個(gè)正面形成有所述第二導(dǎo)電類型阱的所述第一導(dǎo)電類型柱以及連接另一個(gè)背面的所述第二導(dǎo)電類型阱；一個(gè)所述正面電極連接兩個(gè)正面的所述第二導(dǎo)電類型阱，另一個(gè)所述正面電極連接兩個(gè)背面形成有所述第二導(dǎo)電類型阱的所述第一導(dǎo)電類型柱。

9.如權(quán)利要求1所述的橋式二極管整流器，其特征在于：所述正面金屬圖形和所述背面金屬圖形分別通過接觸孔和各所述縱向PN結(jié)構(gòu)二極管形成連接，在各所述接觸孔和各所述縱向PN結(jié)構(gòu)二極管形成連接位置處形成有接觸孔注入?yún)^(qū)，各所述接觸孔注入?yún)^(qū)和對應(yīng)的所述接觸孔形成歐姆接觸。

10.如權(quán)利要求9所述的橋式二極管整流器，其特征在于：所述接觸孔注入?yún)^(qū)的注入能量小于80kev，注入劑量大于5E15cm^-2；所述接觸孔注入?yún)^(qū)的摻雜類型所接觸的區(qū)域的摻雜類型相同，當(dāng)所述接觸接觸孔注入?yún)^(qū)的摻雜類型為N型時(shí)注入雜質(zhì)為砷，當(dāng)所述接觸接觸孔注入?yún)^(qū)的摻雜類型為P型時(shí)注入雜質(zhì)為二氟化硼。

11.如權(quán)利要求1所述的橋式二極管整流器，其特征在于：所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述第二導(dǎo)電類型為N型；或者，所述第一導(dǎo)電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型。