[其他]门关断闸流晶体管及其制造方法

权利要求书

1、具有半导体基片(1)的门关断闸流晶体管，至少包括：

a)一个P型导电阳极层(4)，

b)一个n型基区层(6)，

c)一个和门电接触的P型基区层(7)，

d)一个n型导电阴极层(8)；

其中，

e)阴极层(8)包括与半导体基片(1)表面毗连的重掺杂区(10)，用作n⁺发射极，其掺杂浓度数量级至少高于P型基区层(7)，

f)阴极层(8)还包括与一个由阴极层(8)和P型基区层(7)形成pn结毗连的轻掺杂区(9)，其掺杂浓度与P型基区层(7)在相对阴极层(8)的pn结处的掺杂浓度相差不大。

2、根据权利要求1的门关断闸流晶体管，其中阴极层（8）的轻掺杂区（9）的厚度为2至4微米。

3、根据权利要求2的门关断闸流晶体管，其中P型基区层（7）的厚度大约为45微米，阴极层（8）的厚度大约为10微米。

4、根据权利要求3的门关断闸流晶体管，其中，

a）阴极层（8）的重掺杂区（10）的最小掺杂浓度超过10¹⁹Cm^-3，

b）阴极层的轻掺杂区（9）的掺杂浓度大约为10¹⁸Cm^-3，

c）P型基区（7）在相对阴极层（8）的Pn结处的掺杂浓度大约为10¹⁸Cm^-3，

d）n型基区层的掺杂浓度大约为10¹³Cm^-3。

5、根据权利要求4的门关断闸流晶体管，其中闸流晶体管为台面结构、阴极层（8）被沟槽（3）分割成许多单个的指形阴极（2）。

6、根据权利要求5的门关断闸流晶体管，其中，阴极层（8）的轻掺杂区（9）在指形阴极（2）的中央条形区从Pn结延伸至半导体基片（1）的表面，以致于用作n⁺发射极的重掺杂区（10）仅存在于指形阴极（2）的边缘。

7、根据权利要求1所述的门关断闸流晶体管的制造方法，其中，阴极层（8）的掺杂分布按两步扩散产生，第一步扩散确定在阴极层（8）与P型基区（7）之间的Pn结J₁的深度和击穿特性，第二步扩散确定阴极层（8）的薄层特性。

8、根据权利要求7的方法，其中，阴极层（8）的重掺杂区（10）的扩散不改变在半导体基片（1）中已形成的Pn结位置和特性。

9、根据权利要求8的方法，其中，浓度为5×10¹⁵Cm^-2的硼涂层在1250℃条件下，扩散42小时，由此产生P型基区（7）、由浓度为5×10¹⁵Cm^-2的磷涂层在1250℃条件下，扩散14小时，由此产生阴极层（8）的轻掺杂区（9），接着再由浓度为4×10¹⁶Cm^-2的磷涂层在1200℃条件下，扩散4小时，由此产生阴极层（8）的重掺杂区（10）。

10、根据权利要求7的方法，其中，在第一步扩散之后，以那样方式进行选择预淀积，以致于通过第二步扩散产生适宜构造的重掺杂区（10）。