[发明专利]具有温度稳定特性的SCR部件

说明书

本公开涉及一种具有温度稳定特性的SCR部件。垂直结构的SCR型部件具有形成在第一导电类型的硅区域上、自身形成在第二导电类型的硅层中的主上部电极，其中所述区域中断在其中硅层的材料与上部电极接触的第一部位中，以及在采用延伸在硅层和电极之间的电阻性多孔硅填充的第二部位中。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2013年9月26日提交的法国专利申请号13/59295的优先权权益，该申请在此通过引用在法律许可的最大范围并入本文。

技术领域

本公开涉及一种垂直结构的SCR型部件及其制造方法。

背景技术

可控硅(SCR)型部件是具有包括交替导电类型的至少四个半导体层和/或区域的堆叠的结构的部件。这些部件例如是晶闸管、三端双向可控硅开关元件、单向或双向肖特基二极管。

图1A和图1B分别是晶闸管的剖视图。图1B是沿着图1A的破折线B-B获取的剖视图。这些附图示意性示出了晶闸管，该晶闸管包括具有分别为PNPN的、交替导电类型的四个半导体层和/或区域3、5、7和9的垂直堆叠。

在P型掺杂层7中形成重掺杂N型区域9(N⁺)。阴极金属化结构11覆盖区域9。栅极金属化结构13覆盖了层7的中心部分14。阳极金属化层15覆盖了层3的下表面。金属化结构11、13和15分别形成了阴极电极K、栅极电极G和阳极电极A。

区域9中断在区域17中，其中阴极金属化结构11与层7接触。区域17当前称作发射极短路或发射极短路开孔。已知这些发射极短路17改进了晶闸管的dV/dt行为，因此增大了由电压峰值给晶闸管带来的不合时宜导通的风险。

在图2中，两个曲线20和22分别示出了参照图1A和图1B所述类型的晶闸管中导通电流I_GT与保持电流I_H的温度相关性T。电流的数值示出为相对于在25℃下它们数值的归一化数值。

曲线20和22示出了电流I_H和I_GT的数值随着温度T增大而减小。特别地，在-40℃下I_GT的数值两倍大于在25℃下的数值，并且在140℃下I_GT的数值近似两倍小于在25℃下的数值。

除了I_H和I_GT之外，晶闸管的导通时dI/dt特性以及dV/dt导通特性也取决于工作温度。

需要具有尽可能在部件的整个工作温度范围之上尽可能保持恒定特性的SCR型部件。

发明内容

因此，一个实施例提供了一种垂直结构的SCR型部件，其具有在第一导电类型的硅区域上形成的、其自身在第二导电类型的硅层中形成的主上部电极，其中所述区域在如下部位(area)中中断：在其中所述层的材料与所述电极接触的第一部位中，以及在由延伸在所述层和所述电极之间的电阻性多孔硅制成的第二部位中。

根据一个实施例，第二多孔硅部位的厚度大于区域的厚度。

根据一个实施例，多孔硅的在25℃下的电阻率在从10³至10⁴Ω.cm的范围内。

根据一个实施例，第一部位和第二部位规则地分布在区域的表面之上。

根据一个实施例，第一部位的数目等于第二部位的数目。