[发明专利]MOS控制晶闸管的制造方法及MOS控制晶闸管

说明书

本发明公开了一种MOS控制晶闸管的制造方法及MOS控制晶闸管，其中制造方法具体包括如下步骤：S100：采用离子注入工艺在衬底上形成第一JFET区域；S200：在衬底上生长EPI层；S300：采用离子注入工艺在EPI层上形成第二JFET区域；S400：采用扩散工艺使第二JFET区域与第一JFET区域连通；S500：进行栅极、重掺杂N型区、重掺杂P型区及阱区工艺，并完成正面工艺；S600：进行背面缓冲层、背面重掺杂层及漏极工艺，并完成背面工艺。根据上述技术方案的制造方法，简化了工艺流程，增加了工艺窗口，提高了器件的一致性。同时可以缩小JFET区域的横向尺寸，提高器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种MOS控制晶闸管的制造方法及MOS控制晶闸管。

背景技术

MOS控制晶闸管MCT(MOS-Controlled Thyristor)是一种场控双极型半导体功率器件，具有通过一个栅极便可以控制器件开启和关断的特点，有着极低的导通压降和高的浪涌电流承受能力，同时还具有MOS场效应管输入阻抗高、驱动控制低和开关速度快的有限。所以MCT被认为是很有前途的半导体功率器件，受研究者们的广泛关注。

现有的MCT器件的制造工艺，在衬底上通过多重推进和扩散工艺形成N型阱区、P型阱区及JFET区域，形成NPN和PNP结构，工艺难度大，制造出的器件一致性难以提高。且JFET区域横向尺寸较大，导致单位面积下的原胞数目受限，器件性能难以提升，制造成本不易下降。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提出一种MOS控制晶闸管的制造方法，简化了工艺流程，并可以降低JFET区域的横向尺寸，降低制造成本，提高器件一致性的同时为器件性能提升提供了空间。

本发明的另一目的是提出一种有上述MOS控制晶闸管的制造方法制造的MOS控制晶闸管，制造成本低且一致性较高。

技术方案：本发明所述的MOS控制晶闸管的制造方法，具体包括如下步骤：

S100：采用离子注入工艺在衬底上形成第一JFET区域；

S200：在衬底上生长EPI层；

S300：采用离子注入工艺在EPI层上形成第二JFET区域；

S400：采用扩散工艺使第二JFET区域与第一JFET区域连通；

S500：进行栅极、重掺杂N型区、重掺杂P型区及阱区工艺，并完成正面工艺；

S600：进行背面缓冲层、背面重掺杂层及漏极工艺，并完成背面工艺。

本发明所述的MOS控制晶闸管由上述MOS控制晶闸管的制造方法制成，包括衬底，所述衬底上方设置有EPI层及JFET区域，所述JFET区域的下端延伸到所述衬底内一定深度，所述JFET区域将所述EPI层隔离为左右两部分，所述EPI层的上部设有正面重掺杂区和阱区，所述正面重掺杂区的上方设有源极，两个所述源极之间设有栅极，所述衬底下方依次设有缓冲层、背面重掺杂层及漏极。

进一步的，所述JFET区域的横向尺寸范围为4至5um。

进一步的，所述衬底为N型衬底。

进一步的，所述JFET区域由磷离子注入形成。

进一步的，所述EPI层为P型EPI层。

进一步的，所述阱区为N型阱区。

进一步的，所述正面重掺杂区包括重掺杂N型区及重掺杂P型区，所述阱区设置于所述重掺杂N型区的内侧，所述重掺杂P型区设置于所述阱区及所述重掺杂N型区之间。

进一步的，所述缓冲层为N型缓冲层。

进一步的，所述背面重掺杂层为P型重掺杂层。