[发明专利]一种栅约束硅控整流器及其实现方法

权利要求书

1.一种栅约束硅控整流器，其特征在于，所述整流器包括：

半导体衬底(80)；

生成于所述半导体衬底(80)中的N阱(60)和P阱(70)；

高浓度N型掺杂(28)、高浓度P型掺杂(20)依次置于N阱(60)上部，高浓度N型掺杂(24)、高浓度P型掺杂(26)依次置于所述P阱(70)上部，所述高浓度P型掺杂(20)的右侧为N阱(60)的一部分，高浓度P型掺杂(20)的右侧到N阱(60)与P阱(70)分界处的宽度为A，所述高浓度N型掺杂(24)的左侧为所述P阱(70)的一部分，高浓度N型掺杂(24)的左侧到N阱(60)与P阱(70)分界处的宽度为B；

在所述高浓度N型掺杂(28)的上方、高浓度P型掺杂(20)的上方、高浓度N型掺杂(24)的上方、高浓度P型掺杂(26)的上方分别生成金属硅化物(30)，在宽度为A的所述N阱(60)的上方设置第二栅极(50)；

所述高浓度N型掺杂(28)上方的金属硅化物(30)引出电极连接至电源，所述高浓度P型掺杂(20)上方的金属硅化物(30)引出电极与所述第二P型栅极(50)相连并引出电极组成所述栅约束硅控整流器的阳极，所述高浓度N型掺杂(24)上方的金属硅化物(30)与所述高浓度P型掺杂(26)的上方的金属硅化物(30)相连并引出电极组成所述栅约束硅控整流器的阴极。

2.如权利要求1所述的一种栅约束硅控整流器，其特征在于：所述高浓度P型掺杂(20)、所述N阱(60)以及所述P阱(70)构成等效PNP三极管结构。

3.如权利要求1所述的一种栅约束硅控整流器，其特征在于：所述N阱(60)、P阱(70)与高浓度N型掺杂(24)构成等效NPN三极管结构。

4.如权利要求1所述的一种栅约束硅控整流器，其特征在于：第二栅极(50)为P型栅极。

5.如权利要求1所述的一种栅约束硅控整流器，其特征在于：所述高浓度N型掺杂(28)左侧设置浅沟道隔离层(10)，所述高浓度N型掺杂(28)、高浓度P型掺杂(20)间利用所述N阱(60)隔离，在该部分N阱上方放置第一栅极(40)。

6.如权利要求5所述的一种栅约束硅控整流器，其特征在于：所述第一栅极(40)为P型栅极。

7.如权利要求5所述的一种栅约束硅控整流器，其特征在于：所述高浓度P型掺杂(26)右侧放置浅沟道隔离层(10)，所述高浓度N型掺杂(24)、高浓度P型掺杂(26)间用浅沟道隔离层(10)隔离。

8.如权利要求7所述的一种栅约束硅控整流器，其特征在于：A、B的大小决定所述栅约束硅控整流器回滞效应的维持电压Vh和触发电压Vt1，A、B的取值范围均为0.2um～1um。

9.一种栅约束硅控整流器的实现方法，其特征在于：将现有的新型栅约束硅控整流器中第二P型栅极(50)覆盖P阱的部分去掉，保留其覆盖N阱的部分，并将该第二P型栅极(50)和高浓度P型掺杂(20)相连并引出电极构成所述栅约束硅控整流器的阳极。

10.如权利要求9所述的一种栅约束硅控整流器的实现方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1，提供一半导体衬底(80)；

步骤S2，于该半导体衬底(80)中生成N阱(60)和P阱(70)；

步骤S3，将高浓度N型掺杂(28)、高浓度P型掺杂(20)依次置于N阱(60)上部，高浓度N型掺杂(24)、高浓度P型掺杂(26)置于所述P阱(70)上部，所述高浓度P型掺杂(20)的右侧为N阱(60)的一部分，高浓度P型掺杂(20)的右侧到N阱(60)与P阱(70)分界处的宽度为A，所述高浓度N型掺杂(24)的左侧为所述P阱(70)的一部分，高浓度N型掺杂(24)的左侧到N阱(60)与P阱(70)分界处的宽度为B；

步骤S4，在所述高浓度N型掺杂(28)的上方、高浓度P型掺杂(20)的上方、高浓度N型掺杂(24)的上方、高浓度P型掺杂(26)的上方分别生成金属硅化物(30)，并在宽度为A的所述N阱(60)的上方设置所述第二P型栅极(50)；

步骤S5，将所述高浓度N型掺杂(28)上方的金属硅化物(30)引出电极连接至电源，所述高浓度P型掺杂(20)上方的金属硅化物(30)引出电极与所述第二P型栅极(50)相连并引出电极组成所述栅约束硅控整流器的阳极，所述高浓度N型掺杂(24)上方的金属硅化物(30)与所述高浓度P型掺杂(26)的上方的金属硅化物(30)相连并引出电极组成所述栅约束硅控整流器的阴极。