[發明專利]FRD器件結構制作方法

在審

• 申請號: 202210467211.0
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114823921A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 程煒濤;姚陽
• 申請（專利權）人: 上海埃積半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/868
• 分類號: H01L29/868;H01L29/06;H01L21/329
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 劉桂芝

本發明提供了一種FRD器件結構，包括：第一N區域、P+區域、N+復合區域、正面陽極金屬區域、背面陰極金屬區域；所述第一N區域包括第一N+區域和第一N?區域；所述第一N?區域，位于所述第一N+區域上方；所述P+區域，位于所述第一N?區域上；所述N+復合區域，位于所述第一N?區域內；所述正面陽極金屬區域，位于所述P+區域上；所述背面陰極金屬區域，位于所述第一N+區域下。在不降低正面P型區域濃度的前提下，通過引入N+復合區域來降低正面空穴注入效率，從而降低器件動態損耗。

技術領域

本發明涉及半導體功率器件領域，尤指一種FRD器件結構及制作方法。

背景技術

快恢復二極管(簡稱FRD)是一種具有開關特性好、反向恢復時間短特點的半導體二極管，主要應用于開關電源、PWM脈寬調制器、變頻器等電子電路中，作為高頻整流二極管、續流二極管等使用。

為了匹配越來越快的電路開關速度的應用環境,FRD器件結構須滿足開關速度快、靜態和動態損耗低的特性。通常可以通過降低正面P+區域濃度來降低FRD器件結構動態損耗，如圖3所示的現有技術的FRD器件結構，但過低的P型區域濃度會增加其與正面陽極金屬間的接觸電阻，從而增大靜態損耗。

發明內容

本發明的目的是在不降低正面P型區域濃度的前提下，通過引入N+復合區域來降低正面空穴注入效率，從而降低器件動態損耗。

本發明提供的技術方案如下：

本發明提供一種FRD器件結構，包括：第一N區域、P+區域、N+復合區域、正面陽極金屬區域、背面陰極金屬區域；所述第一N區域包括第一N+區域和第一N-區域；所述第一N-區域，位于所述第一N+區域上方；

所述P+區域，位于所述第一N-區域上；

所述N+復合區域，位于所述第一N-區域內；

所述正面陽極金屬區域，位于所述P+區域上；

所述背面陰極金屬區域，位于所述第一N+區域下。

在一些實施例中：

當所述第一N-區域為在所述第一N+區域上外延生長的第一N-區域時，所述第一N+區域作為基底，所述第一N-區域作為外延區。

在一些實施例中：

當所述第一N-區域為基底時，對所述第一N-區域進行背面離子注入、退火形成第一N+區域。

在一些實施例中：

其中，所述N+復合區域的摻雜濃度大于所述第一N-區域，當器件導通時，所述N+復合區域用于復合正面注入的空穴載流子。

在一些實施例中：

其中，所述P+區域與所述正面陽極金屬區域形成歐姆接觸，所述背面陰極金屬區域與所述第一N+區域形成歐姆接觸。

在一些實施例中，包括：

在FRD器件結構的第一N區域上制作P+區域；

通過正面涂膠、掩膜、顯影、光刻，在預設圖形區高能注入磷離子、熱擴散形成N+復合區域；

在所述FRD器件結構的正面沉積絕緣介質層，通過涂膠、掩膜、顯影、光刻、刻蝕絕緣介質層形成孔開口；

對所述FRD器件結構進行正面金屬濺射或蒸金形成正面金屬陽極區域；

對所述FRD器件結構進行背面金屬濺射或蒸金形成背面陰極金屬區域；

其中，所述第一N區域包括第一N+區域和第一N-區域。

在一些實施例中，在所述在FRD器件結構的第一N區域上制作P+區域之前，還包括：