[发明专利]形成双向二极管的方法及其结构

权利要求书

1.一种双向二极管结构，包括：

第一导电类型的基底，所述基底具有表面；

第一二极管，其包括在所述基底的所述表面上形成的第二导电类 型的第一掺杂区，所述第一掺杂区具有边缘，所述边缘远离所述基底 的所述表面；

第二二极管，其包括在所述基底的所述表面上并在所述第一掺杂 区内形成的第一导电类型的第二掺杂区，其中所述第二掺杂区具有周 边；以及

所述第一导电类型的第三掺杂区，所述第三掺杂区在所述基底的 所述表面上并在所述第一掺杂区内形成，所述第三掺杂区具有与所述 第二掺杂区的所述周边的一部分间隔开第一距离的侧面，并具有设置 在离所述第一掺杂区的所述边缘不大于约25微米的所述第三掺杂区 的底部边缘，其中所述双向二极管结构的电流-电压特征曲线对于通过 所述双向二极管结构在两个方向上流动的电流是基本上对称的，而没 有回跳，其中所述电流增加，但所述双向二极管结构两端的电压降减 小。

2.如权利要求1所述的双向二极管结构，其中所述第三掺杂区 的所述侧面离所述第二掺杂区的所述周边的所述一部分不大于约25 微米。

3.如权利要求1所述的双向二极管结构，其中所述第一掺杂区 和第二掺杂区之间的微分掺杂浓度大于所述第一掺杂区和所述基底 之间的微分掺杂浓度。

4.如权利要求1所述的双向二极管结构，其中所述第一掺杂区 中的载流子复合寿命通过辐射所述双向二极管结构来减小。

5.如权利要求4所述的双向二极管结构，其中所述载流子复合 寿命在所述双向二极管结构的形成期间从第一值调节到第二值。

6.一种形成双向二极管的方法，包括以下步骤：

形成覆盖半导体区域的第一掺杂区，所述半导体区域具有第一导 电类型和第一掺杂浓度，其中所述第一掺杂区具有第二导电类型并具 有第二掺杂浓度；

在所述第一掺杂区内形成所述第一导电类型的第二掺杂区；

在所述第一掺杂区内形成所述第一导电类型的第三掺杂区，所述 第三掺杂区与所述第二掺杂区间隔开第一距离并具有第三掺杂浓度， 其中所述第一掺杂区和所述第三掺杂区之间的微分掺杂浓度大于所 述第一掺杂区和所述半导体区域之间的微分掺杂浓度；以及

在形成所述第二掺杂区和第三掺杂区之后，减小所述第一掺杂区 内的载流子复合寿命。

7.如权利要求6所述的方法，其中形成所述第一掺杂区的步骤 包括形成所述第一掺杂浓度和所述第二掺杂浓度，以具有小于所述第 二掺杂浓度和第三掺杂浓度之间的微分掺杂浓度的微分掺杂浓度。

8.如权利要求6所述的方法，其中减小所述第一掺杂区内的载 流子复合寿命的步骤包括在将所述双向二极管装配到半导体封装中 之前用粒子轰击、电子束、质子束、中子束或γ粒子中的一个来辐射 所述双向二极管。

9.一种形成二极管的方法，包括以下步骤：

提供半导体基底，所述半导体基底具有第一导电类型和第一掺杂 浓度并具有表面；

形成覆盖所述半导体基底的至少一部分的半导体区域，其中所述 半导体区域具有第二导电类型和小于所述第一掺杂浓度的第二掺杂 浓度；

在所述半导体区域内形成第一二极管；以及

减小所述半导体区域的第一部分内的载流子复合寿命。

10.如权利要求9所述的方法，进一步包括形成在所述半导体区 域内并与所述第一二极管间隔开第一距离的第二二极管的步骤，其中 所述半导体区域的第一部分为在所述第一二极管和所述第二二极管 之间流动的电流形成漂移区；以及其中形成所述第一二极管和形成所 述第二二极管的步骤包括形成在所述第一二极管之下并具有不大于 约25微米的厚度的所述半导体区域的第二部分，以及形成在所述第 一二极管之下并具有不大于约25微米的厚度的所述半导体区域的第 三部分。

11.如权利要求9所述的方法，进一步包括形成在所述半导体区 域内并与所述第一二极管间隔开第一距离的第二二极管的步骤，其中 所述半导体区域的第一部分为在所述第一二极管和所述第二二极管 之间流动的电流形成漂移区；以及其中形成所述第一二极管和形成所 述第二二极管的步骤包括形成在所述半导体区域内并具有所述第一 导电类型和小于所述第二掺杂浓度的第三掺杂浓度的第一掺杂区，以 及形成在所述半导体区域内并具有所述第一导电类型和所述第三掺 杂浓度的第二掺杂区。