[发明专利]一种基区电阻控制晶闸管结构及其制造方法

权利要求书

1.一种基区电阻控制晶闸管结构，其特征在于：以n^-漂移区作为耐压层，n^-漂移区上方中央设置有p基区，p基区上方中央设置有n⁺阴极区，p基区两侧分别设有n区，右侧的n区内设置有p⁺⁺分流区，p⁺⁺分流区上表面的铝层与n⁺阴极区上表面的铝层相连构成阴极电极K；两侧n区、p基区、部分n⁺阴极区及部分p⁺⁺分流区的上表面共同设置有一层栅氧化层，在栅氧化层上表面设置有重掺杂的多晶硅层，该多晶硅层作为栅极G；在阴极电极K与栅极G之间设置有磷硅玻璃层；n^-漂移区下表面设置有n_FS层，n_FS层下表面设置有p⁺阳极区，p⁺阳极区的下表面设置有多层的金属化阳极A。

2.根据权利要求1所述的基区电阻控制晶闸管结构，其特征在于：所述的n区浓度是9×10¹⁵cm^-3～2×10¹⁶cm^-3。

3.根据权利要求1所述的基区电阻控制晶闸管结构，其特征在于：所述的p基区和p⁺⁺分流区间距是0.5μm～1.5μm。

4.根据权利要求1所述的基区电阻控制晶闸管结构，其特征在于：在p⁺⁺分流区与p基区之间还设置有浅p体区，使得p⁺⁺分流区与p基区通过浅p体区相连形成空穴电流通道。

5.根据权利要求4所述的基区电阻控制晶闸管结构，其特征在于：所述的浅p体区的长度是0.4μm～0.65μm；浓度是1×10¹⁵cm^-3～2×10¹⁶cm^-3；厚度是0.5μm～1μm。

6.一种权利要求1所述的基区电阻控制晶闸管的制造方法，其特征在于，按照以下步骤具体实施：

步骤1：选用原始高阻区熔中照硅单晶抛光片作为n^-漂移区；在经过处理的n^-漂移区下表面，先进行磷离子注入，然后退火兼高温推进，形成n_FS层；

步骤2：对步骤1处理后的硅片上表面进行减薄，并腐蚀，根据耐压要求确定预留的n^-漂移区厚度；

步骤3：对步骤2处理后的硅片进行干-湿-干氧化，通过光刻在上表面有源区内形成磷离子注入窗口，然后进行磷离子注入、退火并推进，形成n区；

步骤4：去掉步骤3处理后的硅片表面的氧化层，重新进行干氧氧化，然后采用低压化学气相淀积形成多晶硅层，并掺杂；

步骤5：对步骤4处理后的硅片，通过光刻形成p基区的硼离子注入窗口，然后利用光刻胶掩蔽进行硼离子注入，去胶后高温推进兼退火，形成p基区及终端区的p场限环，同时n区继续推进；

步骤6：在步骤5处理后的硅片的上表面通过光刻形成n⁺阴极区的磷离子注入窗口，然后利用光刻胶掩蔽进行磷离子注入，去胶后高温推进兼退火，形成n⁺阴极区及终端n⁺截止环；

步骤7：在步骤6处理后的硅片的上表面通过光刻形成p⁺⁺分流区的硼离子注入窗口，然后利用光刻胶掩蔽进行硼离子注入，去胶后退火，形成p⁺⁺分流区；

步骤8：在步骤7处理后的硅片的下表面采用硼离子注入及退火兼推进，形成p⁺阳极区；

步骤9：在步骤8处理后的硅片的上表面淀积磷硅玻璃，并在高温下回流实现元胞表面平整化；

步骤10：在步骤9处理后的硅片的上表面光刻形成淀积接触孔，然后淀积金属铝层，并反刻后合金化，形成阴极和栅极的压焊区图形；

步骤11：在步骤10处理后的硅片的下表面依次溅射铝、钛、镍、银四层金属化膜，经合金化后形成多层金属化的金属化阳极A；

步骤12：在步骤11处理后的硅片上表面利用等离子增强化学气相淀积淀积氮化硅，并反刻，形成阴极和栅极压焊区隔离图形和终端钝化膜；

步骤13：在步骤12处理后的硅片的上表面甩聚酰亚胺膜并反刻，然后进行亚胺固化处理，完成表面钝化保护，最后划片、测试、封装即成。