半导体二极管及其制造方法与流程

本发明属于半导体功率器件，特别是涉及一种半导体二极管及其制造方法。

背景技术：

1、快恢复二极管(fast recovery diode，frd)是一种具有开关特性好、反向恢复时间短等特点的半导体二极管，主要应用于开关电源、pwm脉宽调制器、变频器等电子电路中，作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。快恢复二极管的动态特性主要包括反向恢复时间、反向峰值电流和软反向恢复特性。现有技术的快恢复二极管的反向恢复软度较小，在反向恢复过程中的电压过冲较大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种半导体二极管，以增大半导体二极管的反向恢复软度，降低半导体二极管在反向恢复过程中的电压过冲。

2、为达到本发明的上述目的，本发明提供了一种半导体二极管，包括：

3、n型衬底；

4、位于所述n型衬底之上的n型漂移区；

5、位于所述n型漂移区之上的p型阳极区；

6、位于所述p型阳极区与所述n型漂移区之间且横向间隔设置的若干个n型掺杂区。

7、可选的，所述n型掺杂区的掺杂浓度高于所述n型漂移区的掺杂浓度。

8、可选的，所述n型掺杂区具有至少两种不同的掺杂剂量。

9、可选的，若干个所述n型掺杂区的掺杂剂量从一侧向另一侧递增、或者递减、或者先递增再递减、或者先递减再递增、或者递增与递减依次交替循环设置。

10、可选的，所述n型掺杂区的顶视图投影呈三角形、四边形、圆形、多边形或环状中的一种或多种。

11、可选的，所述n型漂移区设置为单层或多层，设置为多层时，所述n型漂移区的掺杂浓度由上至下依次增加。

12、本发明实施例提供的一种半导体二极管的制造方法，包括：

13、在提供的n型衬底上形成n型漂移区和p型阳极区；

14、在所述p型阳极区之上形成硬掩膜层；

15、通过光刻工艺形成图形并对所述硬掩膜层进行刻蚀，在所述硬掩膜层内形成若干个开口；

16、进行n型离子注入并退火，在所述n型漂移区和所述p型阳极区之间形成若干个间隔设置的n型掺杂区。

17、可选的，若干个所述开口的宽度从一侧向另一侧递增、或者递减、或者先递增再递减、或者先递减再递增、或者递增与递减依次交替循环设置。

18、本发明的半导体二极管在n型漂移区与p型阳极区之间设置若干个n型掺杂区，在反向恢复过程中，没有形成n型掺杂区的区域会先被耗尽，形成有n型掺杂区的区域会后被耗尽，从而在反向恢复过程中，半导体二极管在不同的时间点被依次耗尽，增大了半导体二极管的反向恢复软度，进而降低了反向恢复过程中的电压过冲。

技术特征：

1.半导体二极管，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体二极管，其特征在于，所述n型掺杂区的掺杂浓度高于所述n型漂移区的掺杂浓度。

3.如权利要求1所述的半导体二极管，其特征在于，所述n型掺杂区具有至少两种不同的掺杂剂量。

4.如权利要求3所述的半导体二极管，其特征在于，若干个所述n型掺杂区的掺杂剂量从一侧向另一侧递增、或者递减、或者先递增再递减、或者先递减再递增、或者递增与递减依次交替循环设置。

5.如权利要求1所述的半导体二极管，其特征在于，所述n型掺杂区的顶视图投影呈三角形、四边形、圆形、多边形或环状中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的半导体二极管，其特征在于，所述n型漂移区设置为单层或多层，设置为多层时，所述n型漂移区的掺杂浓度由上至下依次增加。

7.一种半导体二极管的制造方法，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的半导体二极管的制造方法，其特征在于，若干个所述开口的宽度从一侧向另一侧递增、或者递减、或者先递增再递减、或者先递减再递增、或者递增与递减依次交替循环设置。

技术总结
本发明属于半导体功率器件技术领域，具体公开了一种半导体二极管，包括n型衬底；位于所述n型衬底之上的n型漂移区；位于所述n型漂移区之上的p型阳极区；位于所述p型阳极区与所述n型漂移区之间且横向间隔设置的若干个n型掺杂区。本发明的半导体二极管具有较大的反向恢复软度，能够降低半导体二极管在反向恢复过程中的电压过冲。

技术研发人员：王鹏飞,王睿,林敏之,刘磊,龚轶
受保护的技术使用者：苏州东微半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15