[发明专利]可控硅结构及其制造方法在审
申请号: | 202011332865.X | 申请日: | 2020-11-25 |
公开(公告)号: | CN112133743A | 公开(公告)日: | 2020-12-25 |
发明(设计)人: | 李晓锋;黄富强 | 申请(专利权)人: | 浙江里阳半导体有限公司 |
主分类号: | H01L29/74 | 分类号: | H01L29/74;H01L21/332;H01L29/06 |
代理公司: | 深圳鼎合诚知识产权代理有限公司 44281 | 代理人: | 郭燕;彭家恩 |
地址: | 317600 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 可控硅 结构 及其 制造 方法 | ||
1.一种可控硅结构,其特征在于,包括:
基区,所述基区为N型掺杂或P型掺杂,所述基区具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面;
第一注入区,位于所述基区的第一表面,所述第一注入区为与所述基区掺杂类型对应,为P型掺杂或N型掺杂;
第二注入区,位于所述基区的第二表面,所述第二注入区为与所述基区掺杂类型对应,为P型掺杂或N型掺杂;
第三注入区,位于所述第二注入区的部分表面,所述第三注入区掺杂类型与所述第二注入区掺杂类型对应,为N型掺杂或P型掺杂;
所述第一注入区的表面上设有阳极电极,所述第二注入区的其余部分表面上设有门极电极,所述第三注入区的表面设有阴极电极,所述门极电极与所述阴极电极之间绝缘;
台面沟槽,所述台面沟槽环绕所述门极电极以及所述阴极电极的外围设置,或者,环绕所述阳极电极的外围设置,所述台面沟槽的深度伸入所述基区内;
以及位于所述台面沟槽底部的环绕保护层,所述环绕保护层的掺杂类型为与所述基区掺杂类型相同,为N型掺杂或P型掺杂,且所述环绕保护层的掺杂浓度大于所述基区的掺杂浓度。
2.如权利要求1所述的可控硅结构,其特征在于,所述环绕保护层的掺杂浓度以及深度与所述第三注入区的浓度以及深度一致。
3.如权利要求1所述的可控硅结构,其特征在于,所述台面沟槽上还具有钝化层。
4.如权利要求1所述的可控硅结构,其特征在于,所述第三注入区中具有多个短路点。
5.一种可控硅结构的制造方法,其特征在于,包括:
选取合适的硅片,并定义出芯片区和隔离区,所述硅片为第一掺杂类型,所述第一掺杂类型为N型掺杂或P型掺杂,所述硅片具有第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面;
对所述硅片的第一表面和第二表面进行第二掺杂类型的扩散工艺,所述第二掺杂类型是与第一掺杂类型对应的P型掺杂或N型掺杂,以在所述硅片的第一表面内形成第一注入区,在所述硅片的第二表面内形成第二注入区,所述第一注入区与所述第二注入区之间为基区;
对所定义的隔离区进行刻蚀,刻蚀至所述基区底部,形成台面沟槽,且两个相邻的芯片区共用一个台面沟槽;
在所述台面沟槽的部分表面、所述第一注入区的表面以及所述第二注入区的部分表面形成图形化氧化层,所述图形化氧化层露出第三注入区窗口以及环绕保护层窗口;所述第三注入区窗口位于第二注入区的部分表面,所述环绕保护层窗口位于所述台面沟槽的底部;
以所述图形化氧化层为掩膜,对所述硅片进行第一掺杂类型的扩散工艺,且扩散浓度大于所述基区的掺杂浓度,以在所述第二注入区的部分表面形成第三注入区,在所述台面沟槽的底部形成环绕保护层;
分别在所述第一注入区的表面、第二注入区的表面以及第三注入区的表面上分别形成电极引脚,每个电极引脚之间绝缘隔离。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述台面沟槽的表面、所述第一注入区的表面以及所述第二注入区的表面形成图形化氧化层,包括:
在所述台面沟槽的表面、所述第一注入区的表面以及所述第二注入区的表面覆盖氧化层;
在所述氧化层的表面形成图形化光刻胶层,所述图形化光刻胶层露出第三注入区窗口以及环绕保护层窗口;所述第三注入区窗口位于第二注入区的部分表面,所述环绕保护层窗口位于所述台面沟槽的底部;
以所述图形化光刻胶层为掩膜,刻蚀所述氧化层,以将图形化光刻胶的图形转移至氧化层中,形成图形化氧化层。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,以所述图形化氧化层为掩膜,对所述硅片进行第一掺杂类型的扩散工艺之后,还包括步骤:使用氢氟酸去除所述图形化氧化层。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,使用氢氟酸去除所述图形化氧化层之后,还包括步骤:在所述台面沟槽的表面,进行钝化处理工艺,形成钝化层。
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