橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體元器件技術領域，具體涉及一種橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管。
【背景技術】
[0002]如圖1所示，其為現有技術中的橫向雙通道發射極關斷晶閘管結構示意圖，相比柵極關斷晶閘管，正向電壓低，并具有電流飽和特性，且因該電流飽和特性所致，發射極關斷晶閘管同絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)—樣，在晶閘管類型中，具有最優秀的安全工作區。
[0003]發射極關斷晶閘管的正向伏安特性為向柵極2加正電壓時，陰極1的電子通過通道流入漂移區，流入的電子電流作為pnp晶體管的基極電流驅動晶體管，其結果空穴導通P+區與n+區交界面，觸發晶閘管，然而，當陽極3電壓持續升高時，空穴注入增多，流入存在于陰極區的P-基層的空穴增加，會導通結構性存在的寄生晶閘管。
[0004]發射極關斷晶閘管、BRT晶閘管以及IGBT等M0S控制型電源管理半導體的輸入阻抗高，器件導通時，導通電阻小，因此功耗低。發射極關斷晶閘管雖為M0S控制型晶閘管，但可采用與IGBT制備工藝相同的雙重擴散方式，因此相比采用三重擴散工藝的M0S控制型晶閘管，制造工藝容易，而且雙通道發射極晶閘管還具有由柵驅動引起的電流飽和特性以及可在寬安全工作區內導通等優點。然而現有技術還存在如下問題:M0S控制型晶閘管因結構上存在的寄生晶閘管的閂鎖現象導致失去電流飽和特性，致使作為M0S控制晶閘管優點的依托M0S柵極控制器件變為不可能，以及水平制造雙通道發射極晶閘管時，由于漂移層的長度極短，導致可測得的區內擊穿電壓極低。
【發明內容】
[0005]針對上述問題，本發明公開了一種橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管，旨在開發既能提升擊穿電壓，又能保持閂鎖電流密度不變，并且幾乎不產生回跳現象的溝槽電極結構的雙通道發射極關斷晶閘管。
[0006]本發明的技術方案如下:
一種橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管，包括P型基板、在所述P型基板上層形成的Π-漂移層、在Π-漂移層的正面形成陰極、雙通道柵極和陽極、所述η-漂移層上的陰極與雙通道柵極之間形成的η+陰極區、ρ+基層及ρ-基層，在所述雙通道柵極與陽極之間有一層膜，形成n+浮空區與Ρ-基層，該膜與陰極之間形成Ρ+區與η+緩沖區。
[0007]作為優選，所述Ρ型基板由氧化膜形成。
[0008]作為優選，所述ρ型基板上層與所述η-漂移層之間還設有埋氧層。
[0009]本發明公開的公開了一種橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管在由氧化膜形成的Ρ型基板正面形成η-漂移層，并分別將陰極、柵極及陽極制成溝槽型結構，由此制成既不出現回跳現象，又使二次發生的由寄生晶閘管導致的閂鎖現象較晚發生，安全工作區較現有器件更寬，可實現高耐壓的橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管，從而提供了一種既能提升擊穿電壓，又能保持閂鎖電流密度不變，并且幾乎不產生回跳現象的溝槽電極結構的雙通道發射極關斷晶閘管。
【附圖說明】
[0010]圖1為現有技術中的橫向雙通道發射極關斷晶閘管結構示意圖；
圖2為本發明的橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管在一實施例中的結構示意圖；圖3為圖2的橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管與現有通用發射極關斷晶閘管的伏安特性曲線圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細闡述。
[0012]如圖2所示，本發明公開的橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管包括ρ型基板6、在所述ρ型基板6上層形成的η-漂移層4、在η-漂移層的正面形成陰極1、雙通道柵極
2和陽極3、所述η-漂移層4上的陰極1與雙通道柵極2之間形成的η+陰極區、ρ+基層及Ρ-基層，在所述雙通道柵極2與陽極之間有一層膜，形成η+浮空區與ρ-基層，該膜與陰極之間形成Ρ+區與η+緩沖區；在具體實施中，所述Ρ型基板6由氧化膜形成；
作為優選，所述Ρ型基板上層與所述η-漂移層之間還設有埋氧層5 ;
如圖3所示，其為本發明的橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管與現有通用發射極關斷晶閘管的伏安特性曲線圖，兩個器件在觸發時，都幾乎未顯示出初期會出現的回跳現象，而是直接上升到晶閘管工作電壓值，但是兩個器件都出現了由寄生晶閘管導致的閂鎖現象，雖然本發明公開的的器件的閂鎖電流密度略低，不過是在高陽極電壓下發生閂鎖現象，電流飽和區又較寬，因此具有優秀的安全工作區；
本發明公開的公開的橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管在由氧化膜形成的Ρ型基板正面形成η-漂移層，并分別將陰極、柵極及陽極制成溝槽型結構，由此制成既不出現回跳現象，又使二次發生的由寄生晶閘管導致的閂鎖現象較晚發生，安全工作區較現有器件更寬，可實現高耐壓的橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管，從而提供了一種既能提升擊穿電壓，又能保持閂鎖電流密度不變，并且幾乎不產生回跳現象的溝槽電極結構的雙通道發射極關斷晶閘管。
[0013]以上所述的本發明實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.一種橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管，其特征在于:包括P型基板、在所述P型基板上層形成的η-漂移層、在η-漂移層的正面形成陰極、雙通道柵極和陽極、所述η-漂移層上的陰極與雙通道柵極之間形成的η+陰極區、P+基層及P-基層，在所述雙通道柵極與陽極之間有一層膜，形成η+浮空區與P-基層，該膜與陰極之間形成P+區與η+緩沖區。2.如權利要求1所述的橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管，其特征在于:所述P型基板由氧化膜形成。3.如權利要求1所述的橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管，其特征在于:所述P型基板上層與所述η-漂移層之間還設有埋氧層。
【專利摘要】本發明公開了一種橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管，包括p型基板、在所述p型基板上層形成的n-漂移層、在n-漂移層的正面形成陰極、雙通道柵極和陽極、所述n-漂移層上的陰極與雙通道柵極之間形成的n+陰極區、p+基層及p-基層，在所述雙通道柵極與陽極之間有一層膜，形成n+浮空區與p-基層，該膜與陰極之間形成p+區與n+緩沖區。本發明公開了一種橫向溝槽電極雙通道發射極關斷晶閘管，既能提升擊穿電壓，又能保持閂鎖電流密度不變，并且幾乎不產生回跳現象。
【IPC分類】H01L29/74, H01L29/417
【公開號】CN105336767
【申請號】CN201510643518
【發明人】趙喜高
【申請人】深圳市可易亞半導體科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月8日