[发明专利]一种晶闸管芯片、晶闸管及其制作方法

权利要求书

1.一种晶闸管芯片，其特征在于，包括：

位于阳极P型层之上的N型基区，且位于所述N型基区之上的P型基区；

位于所述P型基区部分区域内且上表面与所述P型基区上表面齐平的阴极N型区，其中所述阴极N型区包括阴极发射N型区和在平行于P型基区表面方向上更靠近所述芯片中心的门极N型区；

位于所述阴极发射N型区之上且显露部分所述阴极发射N型区上表面的阴极金属；

位于所述P型基区表面之上且同时与所述P型基区和所述门极N型区接触的放大门极金属，及位于所述P型基区上表面之上且不与所述门极N型区接触的中心门极金属；

位于未被阴极金属、放大门极金属和中心门极金属覆盖的P型基区之上指定厚度的介质薄膜层；

及所述阳极P型层之下的阳极金属。

2.根据权利要求1所述的晶闸管芯片，其特征在于，

所述放大门极金属和所述阴极金属厚度相同，所述介质薄膜层厚度远小于所述放大门极金属和所述阴极金属厚度。

3.根据权利要求2所述的晶闸管芯片，其特征在于，

所述介质薄膜层的指定厚度设置为20～500nm；

所述芯片总厚度设置为1.2mm；

所述放大门极金属与所述阴极金属厚度设置为30μm。

4.根据权利要求3所述的晶闸管芯片，其特征在于，

所述N型基区的载流子浓度设置为10¹³cm^-3；

所述阳极P型层和P型基区包括铝元素掺杂，载流子浓度设置为10¹⁴cm^-3～10¹⁶cm^-3；

所述阴极N型区为磷元素掺杂，载流子浓度设置为10¹⁹cm^-3。

5.根据权利要求2所述的晶闸管芯片，其特征在于，

所述介质薄膜层包括DLC薄膜、氮化铝薄膜；

所述阳极金属、阴极金属和门极金属材质包括铝。

6.一种晶闸管，其特征在于，

包括权利要求1至5中任一项的晶闸管芯片。

7.一种晶闸管芯片的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

同步在N型衬底下表面及上表面分别形成阳极P型层和P型基区；

在所述P型基区部分区域内形成上表面与所述P型基区上表面齐平的阴极N型区，其中所述阴极N型区包括阴极发射N型区和门极N型区；

同步在所述阴极发射N型区、P型基区、门极N型区之上以及在所述阳极P型层之下形成欧姆接触电极金属，其中，在所述阴极发射N型区之上形成显露部分所述阴极发射N型区上表面的阴极金属，在所述P型基区表面之上形成同时与所述P型基区和所述门极N型区接触的放大门极金属，在所述P型基区上表面之上形成不与所述门极N型区接触的中心门极金属，在所述阳极P型层之下形成阳极金属；

在未被阴极金属、放大门极金属和中心门极金属覆盖的P型基区上表面形成指定厚度的介质薄膜层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述沉积工艺包括化学气相沉积工艺、物理气相沉积工艺、离子束沉积工艺、过滤式真空阴极弧工艺、脉冲激光沉积工艺、磁控溅射工艺，其中所述化学气相沉积工艺包括PECVD工艺；

所述放大门极金属和所述阴极金属厚度相同，所述介质薄膜层厚度远小于所述放大门极金属和所述阴极金属厚度，所述介质薄膜层包括DLC薄膜、氮化铝薄膜。