[發明專利]一種橫向恒流二極管及其制造方法

有效

• 申請號: 201510080605.0
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104638021B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 喬明;于亮亮;何逸濤;代剛;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 李明光

1.一種橫向恒流二極管，由多個結構相同的元胞叉指連接形成，所述元胞包括P型輕摻雜襯底(2)、擴散N型阱區(3)、P型重摻雜區(4)、第一N型重摻雜區(5)、氧化介質層(6)、金屬陰極(7)、金屬陽極(8)、第二N型重摻雜區(9)；所述擴散N型阱區(3)形成于P型輕摻雜襯底(2)之中，所述P型重摻雜區(4)、第一N型重摻雜區(5)和第二N型重摻雜區(9)形成于擴散N型阱區(3)之中，P型重摻雜區(4)位于第一N型重摻雜區(5)和第二N型重摻雜區(9)之間，其特征在于，所述第一N型重摻雜區(5)部分包含于P型重摻雜區(4)之中，所述第一N型重摻雜區(5)與P型重摻雜區(4)短接并與金屬陰極(7)形成歐姆接觸，所述第二N型重摻雜區(9)與金屬陽極(8)形成歐姆接觸。

2.根據權利要求1所述的橫向恒流二極管，其特征在于，元胞中所述第一N型重摻雜區(5)全部包含于P型重摻雜區(4)之中。

3.根據權利要求1所述的橫向恒流二極管，其特征在于，所述金屬陰極(7)和金屬陽極(8)可沿氧化介質層(6)上表面延伸形成場板。

4.根據權利要求1所述的橫向恒流二極管，其特征在于，所述第一N型重摻雜區(5)和第二N型重摻雜區(9)的結深相同。

5.根據權利要求1所述的橫向恒流二極管，其特征在于，所述第一N型重摻雜區(5)、第二N型重摻雜區(9)和P型重摻雜區(4)的結深均相同。

6.根據權利要求1所述的橫向恒流二極管，其特征在于，所述橫向恒流二極管中相鄰元胞中的第二N型重摻雜區(9)和金屬陽極(8)共用。

7.根據權利要求1所述的橫向恒流二極管，其特征在于，所述橫向恒流二極管所用半導體材料為硅或碳化硅。

8.根據權利要求1所述的橫向恒流二極管，其特征在于，所述橫向恒流二極管中各摻雜類型可相應變為相反的摻雜，即P型摻雜變為N型摻雜的同時，N型摻雜變為P型摻雜。

9.一種橫向恒流二極管的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：采用P型硅片作為襯底，進行擴散N型阱區(3)注入前預氧，進行窗口刻蝕；

步驟2：進行擴散N型阱區(3)注入，然后進行擴散N型阱區(3)推結，刻蝕多余的氧化層；

步驟3：進行P型重摻雜區(4)注入前預氧，進行窗口刻蝕；

步驟4：進行P型重摻雜區(4)注入，然后進行P型重摻雜區(4)推結，刻蝕多余的氧化層；

步驟5：進行第一N型重摻雜區(5)和第二N型重摻雜區(9)注入前預氧，進行窗口刻蝕；

步驟6：進行第一N型重摻雜區(5)和第二N型重摻雜區(9)注入，刻蝕多余的氧化層，所述P型重摻雜區(4)位于第一N型重摻雜區(5)和第二N型重摻雜區(9)之間，且所述第一N型重摻雜區(5)部分包含于P型重摻雜區(4)之中；

步驟7：淀積前預氧，淀積氧化物，致密；

步驟8：光刻歐姆孔；

步驟9：淀積金屬層，刻蝕，形成金屬陰極(7)和金屬陽極(8)。

10.一種橫向恒流二極管的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：采用P型硅片作為襯底，進行擴散N型阱區(3)注入前預氧，進行窗口刻蝕；

步驟2：進行擴散N型阱區(3)注入，然后進行擴散N型阱區(3)推結，刻蝕多余的氧化層；

步驟3：進行P型重摻雜區(4)注入前預氧，進行窗口刻蝕；

步驟4：進行P型重摻雜區(4)注入，刻蝕多余的氧化層；

步驟5：進行第一N型重摻雜區(5)和第二N型重摻雜區(9)注入前預氧，窗口刻蝕；

步驟6：進行第一N型重摻雜區(5)和第二N型重摻雜區(9)注入，刻蝕多余的氧化層，所述P型重摻雜區(4)位于第一N型重摻雜區(5)和第二N型重摻雜區(9)之間，且所述第一N型重摻雜區(5)部分包含于P型重摻雜區(4)之中；

步驟7：淀積前預氧，淀積氧化物，致密，同時激活P型雜質原子；

步驟8：光刻歐姆孔；

步驟9：淀積金屬層，刻蝕，形成金屬陰極(7)和金屬陽極(8)。