[发明专利]一种可控硅器件及其制备方法在审
| 申请号： | 201911025815.4 | 申请日： | 2019-10-25 |
| 公开（公告）号： | CN110828548A | 公开（公告）日： | 2020-02-21 |
| 发明（设计）人： | 赖首雄;张潘德;蓝浩涛 | 申请（专利权）人： | 深圳市德芯半导体技术有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/06 | 分类号： | H01L29/06;H01L29/167;H01L29/745;H01L21/332 |
| 代理公司： | 深圳中一联合知识产权代理有限公司 44414 | 代理人： | 张海燕 |
| 地址： | 518000 广东省深圳市龙岗区坂*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 可控硅 器件 及其 制备 方法 | ||
1.一种可控硅器件，其特征在于，包括：具有第一导电类型，且掺杂有铂元素的衬底层；
设于所述衬底层的第一侧，具有第二导电类型且掺杂有铂元素的正面阳极发射区；
设于所述衬底层的第二侧，且具有第二导电类型的背面阳极发射区，所述衬底层的第二侧与所述衬底层的第一侧相对；
设于所述衬底层中，将所述衬底层分割为有效衬底层和无效衬底层的衬底隔离区，所述衬底隔离区与所述背面阳极发射区接触，并与所述正面阳极发射区之间通过所述有效衬底层进行隔离；
设于所述正面阳极发射区上，且掺杂有铂元素的阴极发射区；
设于所述衬底层第一侧的绝缘介质层；
设于所述阴极发射区上的阴极金属层；
设于所述正面阳极发射区上的闸极金属层；以及
设于所述背面阳极发射区的阳极金属层。
2.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。
3.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述闸极金属层为金属铝。
4.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述阳极金属层为金属银。
5.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述衬底层呈“凹”型，所述正面阳极发射区位于所述衬底层第一侧的凹槽内，所述背面阳极发射区位于所述衬底层第二侧表面区域。
6.一种可控硅器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
步骤a：在具有第一导电类型的衬底层的第一侧和与第一侧相对的第二侧采用第一掩模层定义出衬底隔离区；
步骤b：在所述第一掩模层的掩蔽下采用离子注入的方式将第二导电类型杂质离子注入到衬底层中，以在所述衬底层中形成所述衬底隔离区，以将所述衬底层分割为有效衬底层和无效衬底层；
步骤c：采用第二掩模层定义出正面阳极发射区的位置，并在所述第二掩模层的掩蔽下采用离子注入的方式将第二导电类型杂质离子注入到衬底层中，以在所述衬底层的第一侧形成所述正面阳极发射区，在所述衬底层的第二侧形成背面阳极发射区；
步骤d：采用第三掩模层在所述正面阳极发射区上定义出阴极发射区的位置，并在所述第三掩模层的掩蔽下向所述正面阳极发射区注入第一导电类型杂质离子以形成阴极发射区；
步骤e：采用第四掩模层在所述衬底层的第一侧确定铂源的掺杂区域，并在所述第四掩模层的掩蔽下对铂源的掺杂区域进行掺杂；
步骤f：在所述衬底层的第一侧形成绝缘介质层，并露出闸极金属层和阴极金属层的位置；
步骤g：在所述衬底层的第一侧形成闸极金属层和阴极金属层，并在所述衬底层的第二侧形成阳极金属层。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b中的衬底隔离区由所述衬底层的第一侧表面深入至所述衬底层的第二侧表面。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤d包括：在所述第三掩模层的掩蔽下将磷源注入至所述正面阳极发射区以形成阴极发射区。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤e包括：在所述衬底层的第一侧涂覆铂源，并在700-900摄氏度的温度下进行退火处理，以进行铂元素掺杂。
10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤f包括：采用化学气相淀积的方式在所述衬底层的第一侧形成绝缘介质层。
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