[发明专利]一种具有隐埋层的BRT及其制造方法

说明书

本发明公开了一种具有隐埋层的BRT，n^‑漂移区上部设有p基区及n⁺阴极区；n^‑漂移区上部的p基区的两侧设有与p基区两侧相接触的隐埋层；在隐埋层上方靠外侧设有p⁺⁺分流区，两侧的p⁺⁺分流区上表面铝层与n⁺阴极区上表面铝层连成阴极K；部分n⁺阴极区、p基区及部分p⁺⁺分流区上表面共同设有栅氧化层及多晶硅层的栅极G；阴极K与栅极G之间设有磷硅玻璃层；在n^‑漂移区下表面依次设有nFS层、p⁺阳极区和金属化阳极A；该隐埋层选用N型的掺杂层；或者选用隐埋二氧化硅层。本发明还公开了该种具有隐埋层BRT的制造方法。本发明的BRT，有效抑制了电压折回现象，降低了器件通态压降并提高开关速度，从而降低了能耗。

技术领域

本发明属于电力半导体器件技术领域，涉及一种具有隐埋层的BRT，本发明还涉及该种具有隐埋层的BRT的制造方法。

背景技术

基区电阻控制晶闸管(BRT)是在现有MOS控制晶闸管(MCT)的基础上开发的另一种MOS栅控晶闸管。相对于MCT而言，虽然BRT的制作工艺大大简化，但在低电流下仍存在一种非常严重的电压折回(Snapback)现象，导致其开通速度较慢，开通损耗较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有隐埋层的BRT，解决了现有技术的BRT由于结构的局限，导致开通速度较慢，开通损耗较大的问题。

本发明的另一目的是提供该种具有隐埋层的BRT的制造方法。

本发明采用的技术方案是，一种具有隐埋层的BRT，以n^-漂移区作为衬底，在n^-漂移区上部中间位置设置有p基区，在p基区上部中间位置设置有n⁺阴极区；在n^-漂移区上部的p基区的两侧分别设置有与p基区两侧相接触的隐埋层；在隐埋层上方靠外侧设置有p⁺⁺分流区，两侧的p⁺⁺分流区上表面的铝层与n⁺阴极区上表面中间位置的铝层相连构成阴极K；部分n⁺阴极区、p基区及部分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K与栅极G之间设置有磷硅玻璃层PSG；在n^-漂移区下表面设置有nFS层，在nFS层下表面设置有p⁺阳极区，在p⁺阳极区的下表面设置有多层的金属化阳极A；

该隐埋层选用N型的掺杂层作为载流子存储层，简称隐埋N型载流子存储层；或者选用隐埋二氧化硅层作为载流子阻挡层，简称埋氧层。

本发明采用的另一技术方案是，一种具有隐埋层的BRT的制造方法，按照以下步骤具体实施：

步骤1、选用原始的高阻区熔中照硅单晶抛光片作为n^-漂移区，进行预先处理，在处理后的n^-漂移区下表面，先采用磷离子注入，退火兼推进，在下表面形成nFS层；

步骤2、去掉步骤1处理后的硅片表面的氧化层，采用干氧氧化形成上、下表面的牺牲氧化层；

步骤3、对步骤2处理后的硅片上表面进行光刻，形成p基区以及终端场环区的硼离子注入窗口，采用光刻胶掩蔽进行硼离子注入；然后，在下表面也进行硼离子注入，去胶后进行高温退火兼推进，在硅片上表面形成选择性p基区，使得下表面形成p⁺阳极区；

步骤4、在步骤3处理后的硅片的上表面，通过光刻形成与p基区注入窗口完全相同的n⁺阴极区的磷离子注入窗口，然后采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，实现自对准的N沟道；