[发明专利]恒流二极管及其制造方法

说明书

本发明提供了一种恒流二极管及其制造方法，该恒流二极管包括：衬底层；位于所述衬底层上的外延层；位于所述外延层中并与所述外延层背向所述衬底层的表面相贴的第一掺杂区、第二掺杂区和第三掺杂区，所述第二掺杂区位于所述第一掺杂区与所述第三掺杂区之间，所述外延层背向所述衬底层的表面上设有与所述第一掺杂区及所述第三掺杂区对应的凹槽；其中，所述第一掺杂区与所述第三掺杂区的掺杂类型为P型且所述第二掺杂区的掺杂类型为N型，或者，所述第一掺杂区与所述第三掺杂区的掺杂类型为N型且所述第二掺杂区的掺杂类型为P型。本发明可以减小恒流二极管耗尽区处的结电容，同时不对器件的其他性能造成很大影响。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种恒流二极管及其制造方法。

背景技术

恒流二极管(Current Regulative Diode，简称CRD)属于两端结型场效应恒流器件。是一种能为LED或其他器件在电源电压变化时提供恒定电流的二端半导体器件，它相当于一个大电流的恒流源或最大峰值电流限制电路，即使出现电源电压供应不稳定或是负载电阻变化很大的情况，都能确保供电电流恒定。适用于LED照明、LCD背光、汽车电子、通信电路、手持设备、仪器仪表和微型机器等场合。

恒流二极管在零偏置下的结电容近似为10pF，进入恒流区后降至3～5pF，其频率响应大致为0～5000kHz。当工作频率过高时，由于结电容的容抗迅速减小，动态阻抗就升高，导致恒流特性变差。因此，在高频场合下使用恒流二极管时，通常要求其结电容小于某一规定数值。然而，恒流二极管的结电容与其形状结构、形成材料、掺杂情况等多方面因素有关，其数值的减小常常受到多方面条件的限制而难以实现。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种恒流二极管及其制造方法，本发明主要通过在P型掺杂区或N型掺杂区上形成凹槽来改变掺杂浓度的分布，从而减小了恒流二极管耗尽区处的结电容，同时不对器件的其他性能造成很大影响。

第一方面，本发明提供了一种恒流二极管，包括：

衬底层；

位于所述衬底层上的外延层；

位于所述外延层中并与所述外延层背向所述衬底层的表面相贴的第一掺杂区、第二掺杂区和第三掺杂区，所述第二掺杂区位于所述第一掺杂区与所述第三掺杂区之间，所述外延层背向所述衬底层的表面上设有与所述第一掺杂区及所述第三掺杂区对应的凹槽；

其中，所述第一掺杂区与所述第三掺杂区的掺杂类型为P型，所述第二掺杂区的掺杂类型为N型，

或者，

所述第一掺杂区与所述第三掺杂区的掺杂类型为N型，所述第二掺杂区的掺杂类型为P型。

优选地，所述凹槽通过刻蚀阻挡层阻挡下的刻蚀工艺形成，所述刻蚀阻挡层位于所述外延层背向所述衬底层的表面上对应于所述第一掺杂区设有第一开口部，对应于所述第三掺杂区设有第二开口部。

优选地，所述刻蚀阻挡层在所述第一开口部和所述第二开口部的内边缘处均设有侧墙，所述侧墙以低压力化学气相沉积氮化硅的方式形成。

优选地，所述侧墙的厚度与所述凹槽的宽度相互对应。

优选地，所述外延层采用轻掺杂的半导体材料形成，且掺杂类型与所述第二掺杂区的掺杂类型相同；所述衬底层采用重掺杂的半导体材料形成，且掺杂类型与所述第二掺杂区的掺杂类型相同。

第二方面，本发明还提供了一种恒流二极管的制造方法，包括：

在衬底层上形成外延层；

在所述外延层上形成包括注入阻挡层的图形，所述注入阻挡层中设有第一开口部与第二开口部；