[发明专利]一种集成反向PIN管的MOS场控晶闸管及其制备方法

权利要求书

1.一种集成反向PIN管的MOS场控晶闸管，包括N型衬底(6)、设置在N型衬底(6)上层的P型基区(5)和N型衬底(6)下层的P型阳极区(7)；所述P型基区(5)上层设置有N型基区(4)；所述N型基区(4)上层设置有相互独立的P型阴极区(3)和N型源区(2)，其中P型阴极区(3)位于靠近器件栅极一侧；在N型衬底(6)的上表面、N型衬底(6)与N型基区(4)之间的P型基区(5)上表面、P型基区(5)与P型阴极区(3)之间的N型基区(4)上表面设置有栅氧化层(10)；栅氧化层(10)的上表面设置有栅极(11)；其特征在于，P型基区(5)上层设置有P型源区(1)，P型源区(1)与N型基区(4)连接并位于N型基区(4)远离栅极(11)的一侧；N型衬底(6)下层设置有N型阳极区(8)，N型阳极区(8)与P型阳极区(7)连接并与P型源区(1)位于同一侧；其中，P型源区(1)与N型阳极区(8)及其之间的P型基区(5)和N型衬底(6)构成反向PIN管；N型阳极区(8)与P型阳极区(7)下表面设置有阳极金属(12)；P型源区(1)和N型源区(2)上表面设置有阴极金属(9)。

2.根据权利要求1所述的一种集成反向PIN管的MOS场控晶闸管，其特征在于，所述N型基区(4)的宽度为42um。

3.一种集成反向PIN管的MOS场控晶闸管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：制备N型衬底(6)；

第二步：采用离子注入和高温扩散推结工艺，在N型衬底(6)上层形成P型基区(5)；

第三步：在N型衬底(6)和部分P型基区(5)的上表面生长二氧化硅，形成栅氧化层(10)，在栅氧化层(10)上表面淀积N型导电多晶硅形成栅极(11)；

第四步：采用离子注入和高温扩散推结工艺，在P型基区(5)上层形成N型基区(4)；所述N型基区(4)的宽度为20～100um；

第五步：采用离子注入工艺，在P型基区(5)上层形成P型源区(1)；所述P型源区(1)与N型基区(4)连接并位于N型基区(4)远离栅极(11)的一侧；

第六步：采用离子注入工艺，在N型基区(4)上层分别形成相互独立的P型阴极区(3)和N型源区(2)，其中P型阴极区(3)位于靠近栅极(11)的一侧；

第七步：在P型源区(1)、N型源区(2)和P型阴极区(3)上表面淀积金属层，形成阴极金属(9)；

第八步：采用离子注入工艺，在N型衬底(6)下层分别形成P型阳极区(7)和N型阳极区(8)，其中，N型阳极区(8)与P型阳极区(7)连接并与P型源区(1)位于同一侧；

第九步：在N型阳极区(8)与P型阳极区(7)下表面淀积金属层，形成阳极金属(12)。