[发明专利]一种整体型碳化硅达林顿管及其制作方法

摘要

本发明公开了一种整体型碳化硅达林顿管及其制作方法，属于微电子技术领域。可以解决现有的碳化硅达林顿管存在驱动管电流处置能力较小，且制作工艺复杂，导致成本比较高的问题。包括：N+发射区，设置在基区上表面，包括呈倾斜槽型的器件沟槽，呈垂直槽型的器件隔离区和呈垂直槽型的发射区台面；基极P+注入区，设置在发射区台面下表面，且位于基区内；器件沟槽设置在N+发射区，且延伸至N‑集电区上部；器件隔离区设置在N+发射区，且延伸至N‑集电区上部；隔离区注入层，设置在所述器件隔离区底部上表面。

主权项

1.一种整体型高压碳化硅达林顿管，其特征在于，包括：N+衬底(101)；N+缓冲层(102)，设置在所述N+衬底(101)上表面；N‑集电区(103)，设置在所述N+缓冲层(102)上表面；基区(104)，设置在所述N‑集电区(103)上表面；N+发射区(105)，设置在所述基区(104)上表面，包括呈倾斜槽型的器件沟槽，呈垂直槽型的器件隔离区(107)和呈垂直槽型的发射区台面；基极P+注入区(106)，设置在所述发射区台面下表面，且位于所述基区(104)内；所述器件沟槽设置在所述N+发射区(105)，且延伸至所述N‑集电区(103)上部；所述器件隔离区(107)设置在所述N+发射区(105)，且延伸至所述N‑集电区(103)上部；隔离区注入层(108)，设置在所述器件隔离区(107)底部上表面；氧化层(109)，覆盖在所述器件沟槽上表面；基极接触金属(110)，设置在所述基极P+注入区(106)上表面，且位于所述发射区台面内；发射极接触金属(111)，设置在所述N+发射区(105)上表面，且在覆盖在所述氧化层(109)上表面；集电极(112)，位于所述N+衬底(101)下表面；所述整体型高压碳化硅达林顿管是通过如下方法制备得到的：采用ICP刻蚀工艺，对N+发射区进行刻蚀，分别形成发射区台面，第一隔离区和侧壁倾斜的第一沟槽结构；在基区中进行第一次离子注入，所述第一次离子注入后的所述基区形成基极P+注入区；采用ICP刻蚀工艺，对所述基区进行刻蚀，分别形成第二隔离区和侧壁倾斜的第二沟槽结构；所述第一沟槽结构和所述第二沟槽结构组成器件沟槽，所述第一隔离区和所述第二隔离区组成器件隔离区；在N‑集电区中的所述器件隔离区底部进行第二次离子注入，所述第二次离子注入后的所述集电区形成隔离区注入层，其中，所述侧壁倾斜角度介于15°～30°之间，所述第一沟槽刻蚀深度介于1.8～3μm之间，所述第二沟槽结构刻蚀深度介于46.2～49μm之间，注入离子为铝离子，注入温度650℃；所述第一次离子注入深度为0.25μm，离子掺杂浓度1×10²⁰cm^‑3，所述第二次离子注入深度为0.5μm，离子掺杂浓度1×10²⁰cm^‑3。