[發明專利]一種新型結構的雙向晶閘管

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• 申請號: 201810716760.0
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108899360A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 高山城;王正鳴;陳黃鸝
• 申請（專利權）人: 西安派瑞功率半導體變流技術股份有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/06;H01L29/747
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 彭冬英

1.一種新型結構的雙向晶閘管，包括晶閘管ThA和晶閘管ThB，其特征在于：從橫向看，包括晶閘管ThA的中心門極(1)、晶閘管ThA的放大門極(2)、晶閘管ThA的陰極(3)、晶閘管ThA和晶閘管ThB共用的臺面(4)、晶閘管ThB的陽極(5)，晶閘管ThA的中心門極(1)位于器件中心，為“蠶豆形狀”，中心門極(1)一端設有放大門極(2)，放大門極(2)由一個線段狀粗支干和三個圓弧狀細支干組成，器件表面一側設有晶閘管ThA的陰極(3)，另一側設有晶閘管ThB的陽極(5)，放大門極(2)深入陰極(3)內部，均勻分隔陰極(3)區域，晶閘管ThA的陰極(3)與晶閘管ThB的陽極(5)之間設有隔離槽(6)，晶閘管ThA的中心門極(1)與晶閘管ThB的陽極(5)之間設有隔離槽(7)，晶閘管ThA的放大門極(2)與晶閘管ThA的陰極(3)之間設有隔離間距(8)，隔離槽(6)、(7)上設有絕緣保護的氧化層(9)，器件的最外端設有臺面(4)圓環，與陰極(3)相連，縱向分五層四端結構，五層分別為N_eA層、P+P_eB層、N-層、P+P_eA層、N_eB層；四端指A_B+K_A端、G_A端、A_A+K_B端、G_B端，形成晶閘管ThA和晶閘管ThB，集成在同一硅片內，關于中心O對稱。

2.根據權利要求書1所述的一種新型結構的雙向晶閘管，其特征在于：N_eB層和N_eA層為同一種雜質磷元素摻雜，濃度為1-2X10¹⁹個/cm³，深度為20±2μm，P_eA層和P_eB層為同一種雜質鋁元素摻雜，濃度為1-2X10¹⁶個/cm³，深度為50±5μm，正反面P型雜質為鋁元素摻雜，濃度為1-2X10¹⁴個/cm³,深度為90±10μm，N-層為區熔高電阻硅單晶，電阻率為500±7％Ω.cm；濃度為1-2X10¹³個/cm³,厚度為1200±10μm，晶向為<111>。

3.根據權利要求書1所述的一種新型結構的雙向晶閘管，其特征在于：中心門極(1)為“蠶豆形狀”，兩半圓的半徑為2±0.1mm，兩圓心之間的距離為1.5±0.1mm。

4.根據權利要求書1所述的一種新型結構的雙向晶閘管，其特征在于：放大門極(2)由一個線段狀粗支干和三個圓弧狀細支干組成，線段狀粗支干寬度為2±0.1mm,長度為50±0.1mm；圓弧狀細支干寬度1±0.1mm，弧度長分別為8±0.1mm、35±0.1mm和75±0.1mm。

5.根據權利要求書1所述的一種新型結構的雙向晶閘管，其特征在于：臺面(4)寬度為3.5±0.1mm,深度為12±1μm。

6.根據權利要求書1所述的一種新型結構的雙向晶閘管，其特征在于：隔離槽(6)將晶閘管ThA的陰極(3)與晶閘管ThB的陽極(5)隔離開，寬度為1±0.1mm，深度為12±0.1μm，隔離槽(6)上生長絕緣保護氧化層(9)，材料為SiO₂,厚度1200nm±50nm。

7.根據權利要求書1所述的一種新型結構的雙向晶閘管，其特征在于：隔離槽(7)將晶閘管ThA的中心門極(1)與晶閘管ThB的陽極(5)隔離開，寬度為2±0.1mm，深度為12±0.1μm，隔離槽(7)上生長絕緣保護氧化層(9)，材料為SiO₂,厚度1200±50nm。

8.根據權利要求書1所述的一種新型結構的雙向晶閘管，其特征在于：放大門極(2)與陰極(3)的隔離間距(8)為0.5±0.01mm。