[发明专利]双向开关晶体管制作方法和双向开关晶体管

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件技术，特别是涉及双向开关晶体管的制作方法和双向开关晶体管。

背景技术

双向开关是一种双向通电、对正负两极性电压都具有耐压性的开关。

现有技术中，双向开关一般是由两个IGBT反向并联而成，每个IGBT还需要连接续流二极管，为IGBT提供反向工作电流。

但是现有技术中的双向开关中，由于双向开关包括两个IGBT和两个续流二极管，器件的数量多，两个IGBT是单独制造封装的器件，由于工艺和封装特性，两个IGBT之间的导通电压并不完全一致，因而两个IGBT之间存导通电压偏移的问题，而导通电压存在偏移就会造成导通损耗增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种双向开关晶体管，用以解决现有技术中的双向开关中两个IGBT之间的导通电压不一致导致的导通电压存在偏移增大了导通损耗的问题。

本发明一方面提供了一种双向开关晶体管，包括：基底；

在所述基底上形成的第一欧姆接触层、第二欧姆接触层、第一栅极连接金属层、第二栅极连接金属层，其中，第一栅极连接金属层和第二栅极连接金属层均位于所述第一欧姆接触层和第二欧姆接触层之间；

在所述第一欧姆接触层与所述第一栅极连接金属层之间、所述第一栅极连接金属层与所述第二栅极连接金属层之间、所述第二栅极连接金属层与所述第二欧姆接触层之间形成的保护层；

在所述第一栅极连接金属层上形成的第一栅极金属层和所述第二栅极连 接金属层上形成的第二栅极金属层。

本发明的另一方面提供一种双向开关晶体管的制作方法，包括：在基底上形成第一栅极连接金属层和第二栅极连接金属层；

在所述第一栅极连接金属层的两侧和所述第二栅极连接金属层的两侧形成保护层；

刻蚀所述保护层，以形成源端接触孔和漏端接触孔，其中，所述第一栅极连接金属层和第二栅极连接金属层均位于所述源端接触孔和所述漏端接触孔之间；

在所述源端接触孔中形成第一欧姆接触层，在所述漏端接触孔中形成第二欧姆接触层；

在所述第一栅极连接金属层上形成第一栅极金属层，在所述第二栅极连接金属层上形成第二栅极金属层。

本发明提供的双向开关晶体管的制作方法和双向开关晶体管，从效果上来看可以视为包括两个晶体管，由于两个晶体管共用了第一欧姆接触层和第二欧姆接触层，即共用了源极和漏极，并且该晶体管结构上相互对称，因此没有导通电压的偏移，导通损耗小。并且由于共用了源极和漏极，与现有技术的双向开关相比，使得整个晶体管的集成度变高，有效的减小了晶体管的尺寸。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的双向开关晶体管的结构示意图；

图2为本发明实施例三提供的双向开关晶体管的制作方法的流程图；

图3A-3K为本发明实施例四提供的制作双向开关晶体管的各步骤的剖面结构示意图。

附图标记

1-基底；21-第一欧姆接触层；

22-第二欧姆接触层； 31-第一栅极连接金属层；

32-第二栅极连接金属层； 4-保护层；

51-第一栅极金属层； 52-第二栅极金属层；

41-源端接触孔； 42-漏端接触孔

7-氧化层；2-欧姆层；

具体实施方式

实施例一

本实施例提供一种双向开关晶体管，图1为本发明实施例一提供的双向开关晶体管的结构示意图，如图1所示，该双向开关晶体管包括：基底1、在基底1上形成的第一欧姆接触层21、第二欧姆接触层22、第一栅极连接金属层31、第二栅极连接金属层32、其中，第一栅极连接金属层31和第二栅极连接金属层32均位于第一欧姆接触层21和第二欧姆接触层22之间。

还包括：在第一欧姆接触层21与第一栅极连接金属层31之间、第一栅极连接金属层31与第二栅极连接金属层32之间、第二栅极连接金属层32与第二欧姆接触层22之间形成的保护层4、在第一栅极连接金属层31上形成的第一栅极金属层51和第二栅极连接金属层32上形成的第二栅极金属层52。

第一栅极金属层51和第二栅极金属层52相当于双向开关晶体管的栅极。

另外，第一欧姆接触层21和第二欧姆接触层22均是复合金属层。当基底1与该复合金属层接触时，势垒宽度变得很薄，电子穿越势垒产生隧道电流，此时可以视为金属和基底之间的接触为欧姆接触。其中，第一欧姆接触层21相当于双向开关晶体管的源极，第二欧姆接触层21相当于双向开关晶体管的漏极。