CN118431301A - 二极管模块和二极管模块的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二极管模块和二极管模块的制造方法,二极管模块包括:基体;第一导电类型的漂移层;第二导电类型的阳极层,阳极层具有通流区域和边缘区域;第一导电类型的半导体区域,半导体区域设置于阳极层的边缘区域;绝缘层,绝缘层对应半导体区域的部分设置有第二接触孔;第一金属层;第二金属层,第二金属层设置于绝缘层背离第一主面的一侧,第二金属层至少部分地穿设第二接触孔且与半导体区域相接触。由此,通过将半导体区域设置于阳极层的边缘区域,并且使第二金属层至少部分地穿设第二接触孔且与半导体区域相接触,这样可以在不影响二极管模块的正向导通性能的前提下,有效提高二极管模块的反向恢复耐量。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其是涉及一种二极管模块和二极管模块的制造方法。
背景技术
与绝缘栅型双极晶体管(IGBT)或MOSFET等绝缘栅型场效应晶体管(IGFET)等开关元件反并联连接来使用的电力用二极管元件中,如果恢复时的从正向状态向反向状态转变时的电流的随时间的变化量(di/dt)过大,则视使用条件而有可能导致击穿。因此,一般来说,在电力用二极管元件中要求达到击穿状态时的di/dt的值大、即反向恢复中的击穿耐受量(以下称为“反向恢复耐量”)大。
在相关技术中,二极管元件的结构设计不够合理,反向恢复时电流在阳极边缘侧集中,推高该处的电场强度,电场强度提高,又促进雪崩电子-空穴对的产生,使电流提高,形成正反馈,最终导致阳极边缘侧发生雪崩击穿,导致二极管元件的反向恢复耐量降低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种二极管模块,该二极管模块的反向恢复耐量更高。
本发明进一步地提出了一种二极管模块的制造方法。
根据本发明实施例的二极管模块,包括:基体,所述基体具有第一主面及与第一主面相反侧的第二主面;第一导电类型的漂移层,所述漂移层设于第一主面和第二主面之间;第二导电类型的阳极层,所述阳极层设置于所述漂移层朝向所述第一主面的一侧,所述阳极层背离所述漂移层的一侧构成所述第一主面的至少部分,所述阳极层具有通流区域和边缘区域,所述边缘区域环绕设置于所述通流区域的外侧边缘;第一导电类型的半导体区域,所述半导体区域设置于所述阳极层的边缘区域,所述半导体区域背离所述漂移层的一侧构成所述第一主面的至少部分;绝缘层,所述绝缘层设置于所述第一主面,所述绝缘层对应所述阳极层的所述通流区域的部分设置有第一接触孔,所述绝缘层对应所述半导体区域的部分设置有第二接触孔;第一金属层,所述第一金属层设置于所述第一接触孔且与所述阳极层的通流区域相接触;第二金属层,所述第二金属层设置于所述绝缘层背离所述第一主面的一侧,所述第二金属层至少部分地穿设所述第二接触孔且与半导体区域相接触。
由此,通过将半导体区域设置于阳极层的边缘区域,半导体区域背离漂移层的一侧构成第一主面的至少部分,在绝缘层对应半导体区域的部分设置有第二接触孔,并且将第二金属层设置于绝缘层背离第一主面的一侧,第二金属层至少部分地穿设第二接触孔且与半导体区域相接触,这样可以在不影响二极管模块的正向导通性能的前提下,有效提高二极管模块的反向恢复耐量。
在本发明的一些示例中,所述第一接触孔和所述第二接触孔相互间隔设置。
在本发明的一些示例中,所述第二金属层和所述第一金属层相连接。
在本发明的一些示例中,所述第一接触孔的宽度为L1,所述第二接触孔的宽度为L2,所述半导体区域的宽度为L3,L1、L2和L3满足关系式:L2≤L3<L1。
在本发明的一些示例中,L2满足关系式:7um≤L2≤13um。
在本发明的一些示例中,在俯视视角下,所述第二接触孔呈连续的环形且在所述第一接触孔的外侧周向环绕设置;和/或所述第二接触孔呈长条形且为多个,多个呈长条形的所述第二接触孔间隔设置且环绕在所述第一接触孔的外侧。
在本发明的一些示例中,所述二极管模块还包括第一导电类型的截止环和第三金属层,所述截止环设置于所述漂移层朝向所述第一主面的一侧,所述截止环背离所述漂移层的一侧构成所述第一主面的至少部分,所述截止环环绕设置于所述阳极层的外侧且与所述阳极层间隔设置,所述第一导电类型的所述半导体区域的掺杂浓度与第一导电类型的截止环的掺杂浓度相同,所述绝缘层对应所述截止环的部分设置有第三接触孔,所述第三金属层至少部分地穿设所述第三接触孔且与所述截止环相接触,所述第三金属层与所述第二金属层间隔设置。
在本发明的一些示例中,所述二极管模块还包括第二导电类型的场限环和第四金属层,所述场限环设置于所述漂移层朝向所述第一主面的一侧,所述场限环背离所述漂移层的一侧构成所述第一主面的至少部分,所述场限环环绕设置于所述阳极层的外侧且间隔设置于所述阳极层和所述截止环之间,所述绝缘层对应所述场限环的部分开设有第四接触孔,所述第四金属层至少部分地穿设所述第四接触孔且与所述场限环相接触,所述第四金属层分别与所述第二金属层和所述第三金属层间隔设置。
在本发明的一些示例中,所述场限环和所述第四金属层均为多个,所述绝缘层上设置有多个所述第四接触孔,每个所述第四金属层均穿设一个所述第四接触孔且均与一个所述场限环相接触,多个所述第四金属层相互间隔设置。
根据本发明实施例的二极管模块的制造方法,适用于以上所述的二极管模块,所述二极管模块的制造方法包括以下步骤:制备基体,在基体内设置第一导电类型的漂移层;通过光刻和刻蚀,在漂移层中形成场限环;在场限环中注入第二导电类型的杂质离子,对场限环退火推结;通过光刻和刻蚀,在漂移层中同时形成截止环和半导体区域;在截止环和半导体区域中同时注入第一导电类型的杂质离子,同时对截止环和半导体区域退火推结。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的二极管模块的局部俯视图;
图2是根据本发明实施例的二极管模块沿A-A方向的局部剖视图;
图3是根据本发明实施例的二极管模块的制造方法的流程图。
附图标记:
100、二极管模块;110、元胞区;120、终端区;
10、基体;101、第一主面;102、第二主面;11、漂移层;12、阳极层;121、通流区域;122、边缘区域;13、半导体区域;14、截止环;15、场限环;16、阴极层;
20、绝缘层;21、第一接触孔;22、第二接触孔;23、第三接触孔;24、第四接触孔;
30、第一金属层;40、第二金属层;50、第三金属层;60、第四金属层;
70、阴极金属层。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的二极管模块100,二极管模块100可以采用二极管模块100的制造方法。其中,二极管模块100包括但不限于快恢复二极管(FastRecovery Diode)。在以下的说明中,N及P表示半导体的导电类型,在本发明中,将第一导电类型设为N型、第二导电类型设为P型而进行说明。
结合图1和图2所示,根据本发明的二极管模块100可以主要包括:基体10、第一导电类型的漂移层11、第二导电类型的阳极层12、第一导电类型的半导体区域13、绝缘层20、第一金属层30和第二金属层40。
其中,基体10具有第一主面101及与第一主面101相反侧的第二主面102,第一主面101和第二主面102间隔设置,漂移层11设于第一主面101和第二主面102之间,阳极层12设置于漂移层11朝向第一主面101的一侧,阳极层12背离漂移层11的一侧构成第一主面101的至少部分,绝缘层20设置于第一主面101,阳极层12具有通流区域121和边缘区域122,边缘区域122环绕设置于通流区域121的外侧边缘,通过使绝缘层20对应阳极层12的通流区域121的部分设置有第一接触孔21,并且第一金属层30设置于第一接触孔21且与阳极层12的通流区域121相接触,这样可以使第一金属层30与阳极层12之间形成良好的欧姆接触,减少接触电阻,而绝缘层20对应阳极层12的边缘区域122的部分则可以起到防止边缘击穿的作用。
并且,在漂移层11朝向第二主面102的一侧设置有第一导电类型的阴极层16,在第二主面102上设置阴极金属层70,使阴极层16与阴极金属层70形成良好的欧姆接触,减少接触电阻。
如此,可以形成二极管模块100的基本结构。需要说明的是,二极管模块100包括元胞区110和终端区120,终端区120环绕设置于元胞区110的外围,阳极层12设置于元胞区110,阳极层12的边缘区域122与终端区120相邻设置。
考虑到二极管模块100在反向恢复时,终端区120存在的大量空穴也会发生空穴向阳极层12的抽取动作,此时电流集中于阳极层12的边缘区域122。此外,阳极层12下方的漂移层11中的少子空穴,在反向恢复的时候空穴也被阳极层12抽取,阳极层12的边缘区域122出现电流集中。此外,反向恢复时,漂移层11和阳极层12形成的PN结处于反向偏置,耗尽区展开,承受耐压,PN结的结交界处电场强度最大,此时,阳极层12的边缘区域122也表现出电场强度很高的现象。而电流在阳极层12的边缘区域122发生集中,推高该处的电场强度,电场强度提高,又促进雪崩电子-空穴对的产生,使电流提高,形成正反馈,最终导致阳极层12的边缘区域122发生雪崩击穿。因此,阳极层12的边缘区域122容易发生雪崩击穿,使二极管模块100的反向恢复耐量降低。
通过在第一主面101和第二主面102之间还设置半导体区域13,将半导体区域13设置于阳极层12的边缘区域122,半导体区域13背离漂移层11的一侧构成第一主面101的至少部分,这样可以使半导体区域13与阳极层12形成PN结,并且通过使绝缘层20对应半导体区域13的部分设置有第二接触孔22,将第二金属层40设置于绝缘层20背离第一主面101的一侧,使第二金属层40至少部分地穿设第二接触孔22,这样第二金属层40可以与半导体区域13相接触,形成欧姆接触。
当阳极施加正向偏置电压的时候,阳极层12会向漂移层11发射少子空穴,阴极层16同时向漂移层11发射电子,产生电导调制,使电阻降低。此时,半导体区域13和阳极层12构成的PN结处于反向偏置下,没有导通,由于半导体区域13占用了边缘区域122的一部分区域,可以减弱边缘区域122的发射空穴的效率,往终端区120发射的空穴较少,可以减少反向恢复时的空穴抽取电流密度。
当撤去阳极的正向偏置电压,施加反向偏置电压的时候,终端区120的空穴会被抽出,空穴往阳极层12移动,第二金属层40可以作为空穴电流的泄流通路,吸收一部分空穴电流,通流区域121的空穴如同往常那样被阳极层12吸收,可以减缓电流在阳极层12的边缘区域122的集中。
因此,通过半导体区域13和第二金属层40的设置,在正向电压时可以减弱阳极层12的边缘区域122的空穴注入,在反向偏置时可以发挥吸收空穴的作用,故而可以有效地提高二极管模块100的反向恢复耐量。
需要说明的是,由于半导体区域13位于阳极层12的边缘区域122,不额外占用阳极层12的通流区域121的面积,因此不影响通流区域121的发射效率,不会对二极管模块100的正向导通性能产生影响,只影响边缘区域122的发射效率,提高反向恢复耐量。
由此,通过将半导体区域13设置于阳极层12的边缘区域122,半导体区域13背离漂移层11的一侧构成第一主面101的至少部分,在绝缘层20对应半导体区域13的部分设置有第二接触孔22,并且将第二金属层40设置于绝缘层20背离第一主面101的一侧,第二金属层40至少部分地穿设第二接触孔22且与第一导电类型的半导体区域13相接触,这样可以在不影响二极管模块100的正向导通性能的前提下,有效提高二极管模块100的反向恢复耐量。
结合图2所示,第一接触孔21和第二接触孔22相互间隔设置。具体地,第一接触孔21与阳极层12的通流区域121相对应,第二接触孔22与半导体区域13相对应,通过使第一接触孔21和第二接触孔22相互间隔设置,可以使阳极层12的通流区域121与半导体区域13相互间隔设置,从而可以避免阳极层12的通流区域121与半导体区域13相互影响,可以保证半导体区域13位于阳极层12的边缘区域122,并且优化半导体区域13在阳极层12的边缘区域122的设置位置,保证对二极管模块100的反向恢复耐量的提高。
结合图2所示,第二金属层40和第一金属层30相连接。具体地,考虑到半导体区域13设置于阳极层12中,半导体区域13、阳极层12、漂移层11可以共同形成一个晶体管,通过使第二金属层40和第一金属层30相连接,这样可以避免该晶体管的导通,导致影响二极管模块100的正常工作,从而可以保证二极管模块100始终以二极管元件进行正常工作。
结合图1和图2所示,第一接触孔21的宽度为L1,第二接触孔22的宽度为L2,半导体区域13的宽度为L3,L1、L2和L3满足关系式:L2≤L3<L1。其中,第一接触孔21、第二接触孔22和半导体区域13均在水平方向上环绕设置,第一接触孔21的宽度方向为水平方向且与第一接触孔21环绕设置方向相互垂直的方向,第二接触孔22的宽度方向为水平方向且与第二接触孔22环绕设置方向相互垂直的方向,半导体区域13的宽度方向为水平方向且与半导体区域13环绕设置方向相互垂直的方向。
具体地,第二金属层40通过第二接触孔22与半导体区域13欧姆接触,通过将第二接触孔22的宽度设置地不大于半导体区域13的宽度,这样可以保证第二金属层40仅与半导体区域13欧姆接触,且可以保证第二金属层40与半导体区域13之间的充分接触,从而可以保证半导体区域13和第二金属层40所对应的区域对反向恢复耐量的提高作用。
进一步地,第一金属层30通过第一接触孔21与阳极层12的通流区域121欧姆接触,通过将第一接触孔21的宽度设置地较大,使第一接触孔21的宽度不仅大于第二接触孔22的宽度,还大于半导体区域13的宽度,这样可以有效降低第一金属层30与阳极层12之间的接触电阻,提高二极管模块100的工作性能。
进一步地,L2满足关系式:7um≤L2≤13um。具体地,通过将第二接触孔22的宽度设置在合理范围内,该范围为二极管模块100的典型开孔尺寸,这样可以在保证第二金属层40通过第二接触孔22与半导体区域13充分接触,降低接触电阻的前提下,便于第二接触孔22的开设,降低二极管模块100的生产成本。
在本发明的一些实施例中,结合图1所示,在俯视视角下,第二接触孔22呈连续的环形且在第一接触孔21的外侧周向环绕设置。
具体地,附图1所示为本申请的二极管模块100至少去除第一金属层30和第二金属层40的俯视图,在去除第一金属层30和第二金属层40后,第一接触孔21和第二接触孔22均可见,并且通流区域121可以通过第一接触孔21可见,半导体区域13可以通过第二接触孔22可见。
通过使第二接触孔22呈连续的环形,并且使第二接触孔22在第一接触孔21的外侧周向环绕设置,这样可以使半导体区域13呈连续的环形且在通流区域121的外侧周向环绕设置,从而不仅可以避免通流区域121外侧的周向任意位置处的电流集中,可以进一步地提高二极管模块100的反向恢复耐量,提升二极管模块100的可靠性,而且可以便于第一接触孔21的开设,可以简化制造工艺。
在本发明的另一些实施例中,第二接触孔22呈长条形且为多个,多个呈长条形的第二接触孔22间隔设置且环绕在第一接触孔21的外侧,如此,可以使半导体区域13呈长条形且为多个,多个呈长条形的半导体区域13间隔设置,并且环绕在第一接触孔21的外侧,从而不仅可以避免通流区域121外侧的周向任意位置处的电流集中,提高二极管模块100的反向恢复耐量,而且可以减少材料损耗量,降低制造成本。
结合图1和图2所示,二极管模块100还可以包括第一导电类型的截止环14,截止环14设置于漂移层11朝向第一主面101的一侧,截止环14背离漂移层11的一侧构成第一主面101的至少部分,截止环14环绕设置于阳极层12的外侧且与阳极层12间隔设置,第一导电类型的半导体区域13的掺杂浓度与第一导电类型的截止环14的掺杂浓度相同。
具体地,通过在漂移层11朝向第一主面101的一侧对应终端区120的位置设置截止环14,使截止环14环绕设置于阳极层12的外侧且与阳极层12间隔设置,这样截止环14可以在二极管模块100出现反向击穿时,限制击穿电子的流动,保证二极管模块100的正常工作。
进一步地,半导体区域13的掺杂离子和截止环14的掺杂离子均为第一导电类型,通过将掺杂浓度设置地与截止环14的掺杂浓度相同,这样可以使注入形成半导体区域13的工艺与注入形成截止环14的工艺同时进行,可以节约二极管模块100的工艺步骤和时间成本。
结合图2所示,二极管模块100还可以包括第三金属层50,绝缘层20对应截止环14的部分设置有第三接触孔23,第三金属层50至少部分地穿设第三接触孔23且与截止环14相接触,第三金属层50与第二金属层40间隔设置。
具体地,通过在绝缘层20对应截止环14的部分设置第三接触孔23,并且使第三金属层50至少部分地穿设第三接触孔23且与截止环14相接触,这样第三金属层50可以与截止环14之间形成欧姆接触。并且通过将第三金属层50与第二金属层40间隔设置,这样可以避免第三金属层50与第二金属层40相连通,使第三金属层50单独工作,从而保证截止环14的正常工作。
需要说明的是,第二接触孔22的开设和第三接触孔23的开设也可以同步进行,可以节约二极管模块100的工艺步骤和时间成本。
如此,可以使半导体区域13对应的形成工艺兼容本来就有的截止环14的形成工艺,无需额外的工艺步骤,节约了工艺步骤和时间成本。
结合图1和图2所示,二极管模块100还可以包括第二导电类型的场限环15和第四金属层60,场限环15设置于漂移层11朝向第一主面101的一侧,场限环15背离漂移层11的一侧构成第一主面101的至少部分,场限环15环绕设置于阳极层12的外侧,即:场限环15设置于终端区120内,并且使场限环15间隔设置于阳极层12和截止环14之间,这样场限环15可以减低表面电场的集中,提高击穿电压,从而可以提高二极管模块100的终端耐压能力,提升二极管模块100的工作性能。
进一步地,在绝缘层20对应场限环15的部分开设有第四接触孔24,第四金属层60至少部分地穿设第四接触孔24且与场限环15相接触,第四金属层60分别与第二金属层40和第三金属层50间隔设置,这样第四金属层60可以与场限环15共同工作,第四金属层60可以抑制表面电场的集中,提高击穿电压,从而可以进一步地提高二极管模块100的终端耐压能力,进一步地提升二极管模块100的工作性能。
结合图1和图2所示,场限环15和第四金属层60均为多个,绝缘层20上设置有多个第四接触孔24,每个第四金属层60均穿设一个第四接触孔24且均与一个场限环15相接触,多个第四金属层60相互间隔设置。如此,多个相互间隔的场限环15和多个相互间隔的第四金属层60均可以避免电场集中,提高击穿电压,从而可以进一步地提高二极管模块100的终端耐压能力,进一步地提升二极管模块100的工作性能。
需要说明的是,附图1所示为本申请的二极管模块100至少去除第三金属层50和第四金属层60的俯视图,在去除第三金属层50和第四金属层60后,第三接触孔23和第四接触孔24均可见,并且截止环14可以通过第三接触孔23可见,场限环15可以通过第四接触孔24可见。
结合图3所示,根据本发明的二极管模块100的制造方法可以适用于上述的二极管模块100。二极管模块100的制造方法可以主要包括以下步骤:制备基体10,在基体10内设置第一导电类型的漂移层11;通过光刻和刻蚀,在漂移层11中形成场限环15;在场限环15中注入第二导电类型的杂质离子,对场限环15退火推结;通过光刻和刻蚀,在漂移层11中同时形成截止环14和半导体区域13;在截止环14和半导体区域13中同时注入第一导电类型的杂质离子,同时对截止环14和半导体区域13退火推结。
具体地,在生产制造二极管模块100时,可以先提供基体10,在基体10内设置第一导电类型的漂移层11,并且基体10表面生长初始氧化层,然后在漂移层11中光刻以及蚀刻场限环15,并进行预氧化,再在场限环15中注入第二导电类型的杂质离子,并对场限环15进行退火推结,从而形成第二导电类型的场限环15。
进一步地,在光刻板上设置截止环14对应的开孔和半导体区域13对应的开孔,通过光刻开孔,并在开孔后进行刻蚀,去除掉开孔处的二氧化硅,可以在漂移层11形成截止环14和半导体区域13,然后在截止环14和半导体区域13中同时注入第一导电类型的杂质离子,再同时对截止环14和半导体区域13退火推结,激活杂质离子,从而同时形成第一导电类型的截止环14和第一导电类型的半导体区域13。
其中,可以使半导体区域13对应的形成工艺兼容本来就有的截止环14的形成工艺,无需额外的工艺步骤,可以使二极管模块100的制造方法更加简单,可以节约二极管模块100的制造工艺步骤和时间成本。
结合图3所示,在截止环14和半导体区域13中同时注入第一导电类型的杂质离子,同时对截止环14和半导体区域13退火推结的步骤后,二极管模块100的制造方法还可以包括:在基体10的第一主面101沉积绝缘层20;通过光刻和刻蚀,在漂移层11中形成阳极层12;在第一主面101和绝缘层20背离第二主面102的一侧沉积金属层;通过光刻和刻蚀,使金属层上形成第一金属层30、第二金属层40、第三金属层50和第四金属层60;在绝缘层20、第三金属层50和第四金属层60背离第二主面102的一侧表面沉积钝化层;对钝化层进行光刻以及蚀刻;在漂移层11朝向第二主面102的一侧注入第一导电类型的阴极层16;在第二主面102上沉积阴极金属层70。
如此,可以完成二极管模块100的制造。二极管模块100的结构简单,并且反向恢复耐量更高。二极管模块100的制造也可以与现有的工艺兼容,不增加额外的工艺步骤,可以节约工艺步骤和时间成本。
需要说明的是,根据本发明实施例的二极管模块100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种二极管模块,其特征在于,包括:
基体(10),所述基体(10)具有第一主面(101)及与第一主面(101)相反侧的第二主面(102);
第一导电类型的漂移层(11),所述漂移层(11)设于第一主面(101)和第二主面(102)之间;
第二导电类型的阳极层(12),所述阳极层(12)设置于所述漂移层(11)朝向所述第一主面(101)的一侧,所述阳极层(12)背离所述漂移层(11)的一侧构成所述第一主面(101)的至少部分,所述阳极层(12)具有通流区域(121)和边缘区域(122),所述边缘区域(122)环绕设置于所述通流区域(121)的外侧边缘;
第一导电类型的半导体区域(13),所述半导体区域(13)设置于所述阳极层(12)的边缘区域(122),所述半导体区域(13)背离所述漂移层(11)的一侧构成所述第一主面(101)的至少部分;
绝缘层(20),所述绝缘层(20)设置于所述第一主面(101),所述绝缘层(20)对应所述阳极层(12)的所述通流区域(121)的部分设置有第一接触孔(21),所述绝缘层(20)对应所述半导体区域(13)的部分设置有第二接触孔(22);
第一金属层(30),所述第一金属层(30)设置于所述第一接触孔(21)且与所述阳极层(12)的通流区域(121)相接触;
第二金属层(40),所述第二金属层(40)设置于所述绝缘层(20)背离所述第一主面(101)的一侧,所述第二金属层(40)至少部分地穿设所述第二接触孔(22)且与半导体区域(13)相接触。
2.根据权利要求1所述的二极管模块,其特征在于,所述第一接触孔(21)和所述第二接触孔(22)相互间隔设置。
3.根据权利要求1所述的二极管模块,其特征在于,所述第二金属层(40)和所述第一金属层(30)相连接。
4.根据权利要求1所述的二极管模块,其特征在于,所述第一接触孔(21)的宽度为L1,所述第二接触孔(22)的宽度为L2,所述半导体区域(13)的宽度为L3,L1、L2和L3满足关系式:L2≤L3<L1。
5.根据权利要求4所述的二极管模块,其特征在于,L2满足关系式:7um≤L2≤13um。
6.根据权利要求1所述的二极管模块,其特征在于,在俯视视角下,所述第二接触孔(22)呈连续的环形且在所述第一接触孔(21)的外侧周向环绕设置;和/或
所述第二接触孔(22)呈长条形且为多个,多个呈长条形的所述第二接触孔(22)间隔设置且环绕在所述第一接触孔(21)的外侧。
7.根据权利要求1所述的二极管模块,其特征在于,还包括第一导电类型的截止环(14)和第三金属层(50),所述截止环(14)设置于所述漂移层(11)朝向所述第一主面(101)的一侧,所述截止环(14)背离所述漂移层(11)的一侧构成所述第一主面(101)的至少部分,所述截止环(14)环绕设置于所述阳极层(12)的外侧且与所述阳极层(12)间隔设置,所述第一导电类型的所述半导体区域(13)的掺杂浓度与第一导电类型的截止环(14)的掺杂浓度相同,所述绝缘层(20)对应所述截止环(14)的部分设置有第三接触孔(23),所述第三金属层(50)至少部分地穿设所述第三接触孔(23)且与所述截止环(14)相接触,所述第三金属层(50)与所述第二金属层(40)间隔设置。
8.根据权利要求7所述的二极管模块,其特征在于,还包括第二导电类型的场限环(15)和第四金属层(60),所述场限环(15)设置于所述漂移层(11)朝向所述第一主面(101)的一侧,所述场限环(15)背离所述漂移层(11)的一侧构成所述第一主面(101)的至少部分,所述场限环(15)环绕设置于所述阳极层(12)的外侧且间隔设置于所述阳极层(12)和所述截止环(14)之间,所述绝缘层(20)对应所述场限环(15)的部分开设有第四接触孔(24),所述第四金属层(60)至少部分地穿设所述第四接触孔(24)且与所述场限环(15)相接触,所述第四金属层(60)分别与所述第二金属层(40)和所述第三金属层(50)间隔设置。
9.根据权利要求8所述的二极管模块,其特征在于,所述场限环(15)和所述第四金属层(60)均为多个,所述绝缘层(20)上设置有多个所述第四接触孔(24),每个所述第四金属层(60)均穿设一个所述第四接触孔(24)且均与一个所述场限环(15)相接触,多个所述第四金属层(60)相互间隔设置。
10.一种二极管模块的制造方法,适用于权利要求1-9中任一项所述的二极管模块,其特征在于,包括以下步骤:
制备基体(10),在基体(10)内设置第一导电类型的漂移层(11);
通过光刻和刻蚀,在漂移层(11)中形成场限环(15);
在场限环(15)中注入第二导电类型的杂质离子,对场限环(15)退火推结;
通过光刻和刻蚀,在漂移层(11)中同时形成截止环(14)和半导体区域(13);
在截止环(14)和半导体区域(13)中同时注入第一导电类型的杂质离子,同时对截止环(14)和半导体区域(13)退火推结。
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