[發(fā)明專利]一種雙溝道MOS柵控晶閘管及其制造方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201711303949.9 | 申請(qǐng)日： | 2017-12-11 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108054207A | 公開（公告）日： | 2018-05-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳萬軍;劉承芳;劉亞偉;陶宏;劉杰;張波 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 電子科技大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H01L29/745 | 分類號(hào)： | H01L29/745;H01L21/332 |
| 代理公司： | 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232 | 代理人： | 孫一峰 |
| 地址： | 611731 四川省*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 溝道 mos 晶閘管 及其 制造 方法 | ||
1.一種雙溝道MOS柵控晶閘管，其元胞結(jié)構(gòu)包括由陽極(9)和位于陽極(9)底部的陽極金屬(10)構(gòu)成的陽極結(jié)構(gòu)、位于陽極結(jié)構(gòu)頂部的漂移區(qū)(1)和分別位于漂移區(qū)(1)頂部的柵極結(jié)構(gòu)與陰極結(jié)構(gòu)；所述N型漂移區(qū)(1)中具有向下凸起結(jié)構(gòu)的P型阱區(qū)(2)，所述P型阱區(qū)(2)上層具有第一N型阱區(qū)(51)和第二N型阱區(qū)(52)，第一N型阱區(qū)(51)和第二N型阱區(qū)(52)分別位于凸起結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，所述第一N型阱區(qū)(51)上層具有第一P型源區(qū)(61)，第二N型阱區(qū)(52)上層具有第而P型源區(qū)(62)；其特征在于，所述柵極結(jié)構(gòu)包括第一柵極和第二柵極，所述第一柵極位于N型漂移區(qū)(1)上表面一側(cè)，第一柵極由第一柵氧化層(31)和位于第一柵氧化層(31)上表面的第一多晶硅(41)構(gòu)成，所述第一柵氧化層(31)的底部同時(shí)與N型漂移區(qū)(1)的上表面、部分P型阱區(qū)(2)的上表面、部分第一N型阱區(qū)(51)的上表面和部分第一P型源區(qū)(61)的上表面接觸；所述第二柵極位于P型阱區(qū)(2)上表面中部，第二柵極由第二柵氧化層(32)和位于第二柵氧化層(32)上表面的第二多晶硅(42)構(gòu)成，所述第二柵氧化層(32)的底部同時(shí)與部分P型阱區(qū)(2)的上表面、部分第一N型阱區(qū)(51)的上表面、部分第一P型源區(qū)(61)的上表面、部分第二N型阱區(qū)(52)的上表面和部分第一P型源區(qū)(62)的上表面接觸；在第二柵極遠(yuǎn)離第一柵極一側(cè)的部分第二N型阱區(qū)(52)的上表面、部分第一P型源區(qū)(62)的上表面以及部分P型阱區(qū)(2)的上表面具有陰極金屬(8)，且陰極金屬(8)向第一柵極的方向延伸并覆蓋第一柵極和第二柵極的正上方，陰極金屬(8)還沿第一柵極和第二柵極之間的間隙與第一P型源區(qū)(61)的上表面接觸，陰極金屬(8)和第一柵極與第二柵極之間通過絕緣介質(zhì)層(7)完全隔離。
2.一種雙溝道MOS柵控晶閘管的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
第一步：采用襯底硅片制作結(jié)終端，形成N型漂移區(qū)(1)；
第二步：在N型漂移區(qū)(1)上層生成P型阱區(qū)環(huán)；
第三步：在N型漂移區(qū)(1)上表面的一側(cè)以及中間通過熱氧生成第一柵氧化層(31)和第二柵氧化層(32)，在第一柵氧化層(31)和第二柵氧化層(32)表面淀積第一多晶硅(41)和第二多晶硅(42)再刻蝕形成柵極；
第四步：在N型漂移區(qū)(1)上表面注入P型雜質(zhì)并推結(jié)，與P型阱區(qū)環(huán)形成具有凸起的P型阱區(qū)(2)，P型阱區(qū)(2)的上表面與部分第一柵氧化成(31)接觸；
第五步：在P型阱區(qū)(2)中注入N型雜質(zhì)形成第一N型阱區(qū)(51)和第二N型阱區(qū)(52)，第一N型阱區(qū)(51)和第二N型阱區(qū)(52)分別位于凸起的兩側(cè)，且第一N型阱區(qū)(51)的上表面分別與第一柵氧化成(31)和第二柵氧化成(32)的底部接觸；
第六步：在第一N型阱區(qū)(51)中注入P型雜質(zhì)形成第一P型源區(qū)(61)，在第二N型阱區(qū)(52)中注入P型雜質(zhì)形成第二P型源區(qū)(62)；
第七步：在器件表面淀積BPSG絕緣介質(zhì)層(7)，刻蝕歐姆接觸孔，所述絕緣介質(zhì)層(7)完全覆蓋第一多晶硅(41)和第二多晶硅(42)的上表面和側(cè)面以及第一柵氧化層(31)和第二柵氧化層(32)的側(cè)面；
第八步：在器件表面淀積金屬，形成陰極金屬(8)；
第九步：淀積鈍化層；
第十步：對(duì)N型漂移區(qū)(1)下表面進(jìn)行減薄、拋光處理，注入P型雜質(zhì)并進(jìn)行離子激活，形成陽極區(qū)(9)；
第十一步：背金，在陽極區(qū)(9)底部淀積陽極金屬(10)形成陽極。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L29-00 專門適用于整流、放大、振蕩或切換，并具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘的半導(dǎo)體器件；具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘，例如PN結(jié)耗盡層或載流子集結(jié)層的電容器或電阻器；半導(dǎo)體本體或其電極的零部件
H01L29-02 .按其半導(dǎo)體本體的特征區(qū)分的
H01L29-40 .按其電極特征區(qū)分的
H01L29-66 .按半導(dǎo)體器件的類型區(qū)分的
H01L29-68 ..只能通過對(duì)一個(gè)不通有待整流、放大或切換的電流的電極供給電流或施加電位方可進(jìn)行控制的
H01L29-82 ..通過施加于器件的磁場變化可控的
