[发明专利]快恢复二极管及其制造方法

权利要求书

1.一种快恢复二极管，包括：

阴极，所述阴极包括场截止层和与所述场截止层接触的第一接触区；

位于所述阴极上的漂移区；

位于所述漂移区上的缓冲层；

位于所述缓冲层中的阳极；

从所述阳极经由所述缓冲层延伸至所述漂移区的至少一个沟槽；

位于所述至少一个沟槽侧壁上且在所述至少一个沟槽外部横向延伸的栅介质层；以及

填充所述至少一个沟槽的栅导体层，

其中，所述第一接触区、所述场截止层、所述漂移区和所述缓冲层分别掺杂成N型，所述阳极掺杂成P型，所述栅介质覆盖所述缓冲层的一部分表面。

2.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其中，所述至少一个沟槽将所述缓冲层和所述阳极分别分成彼此隔开的多个部分，使得所述缓冲层至少位于所述阳极下方。

3.根据权利要求2所述的快恢复二极管，其中，所述缓冲层围绕所述阳极。

4.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其中，所述场截止层包括彼此相对的第一表面和第二表面，所述第一接触区接触所述第一表面，所述漂移区接触所述第二表面。

5.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其中，所述栅介质层包括位于所述至少一个沟槽侧壁上的第一部分和在所述至少一个沟槽外部横向延伸的第二部分，所述栅导体层包括填充所述至少一个沟槽的第一部分和在所述至少一个沟槽外部横向延伸的第二部分，

所述栅导体层的第二部分与所述阳极之间由所述栅介质层的第二部分隔开。

6.根据权利要求5所述的快恢复二极管，其中，所述至少一个沟槽沿着第一方向延伸，所述栅导体层和所述栅介质层各自的第二部分沿着第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向是所述快恢复二极管的主平面内彼此垂直的两个方向。

7.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其中，所述场截止层的掺杂浓度高于所述漂移区的掺杂浓度。

8.根据权利要求1所述的快恢复二极管，还包括：

第二接触区，掺杂成P型并且位于所述阳极中，所述第二接触区的掺杂浓度高于所述阳极的掺杂浓度；

阳极电极，与所述第二接触区接触；以及

阴极电极，与所述第一接触区接触。

9.根据权利要求8所述的快恢复二极管，还包括：层间介质层，所述层间介质层隔开所述阳极电极和所述栅导体层，所述阳极电极位于所述层间介质层上方且经由所述层间介质层中的接触孔到达所述第二接触区。

10.根据权利要求1所述的快恢复二极管，其中，所述缓冲层的掺杂浓度比所述阳极的掺杂浓度低一个数量级。

11.一种用于快恢复二极管的制造方法，包括：

在半导体衬底的第一表面上形成外延层，所述外延层作为漂移区；

在所述外延层的上部形成缓冲层；

形成从所述缓冲层的表面穿过所述缓冲层延伸至所述漂移区的至少一个沟槽；

至少在所述至少一个沟槽侧壁上形成栅介质层，所述栅介质层在所述至少一个沟槽外部横向延伸；

在所述至少一个沟槽中填充栅导体层；

在所述缓冲层中形成阳极；

在所述半导体衬底中形成阴极，所述阴极包包括场截止层和与所述场截止层接触的第一接触区，

其中，所述第一接触区、所述场截止层、所述漂移区和所述缓冲层分别掺杂成N型，所述阳极掺杂成P型，所述栅介质层在所述至少一个沟槽外部横向延伸且覆盖所述缓冲层的一部分表面。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述场截止层包括彼此相对的第一表面和第二表面，所述第一接触区接触所述第一表面，所述漂移区接触所述第二表面。