[发明专利]一种静电感应晶闸管及其制造方法

说明书

本发明提供一种静电感应晶闸管及其制造方法，以解决现有技术获得的SITH不能满足最新的使用要求的问题，通过在器件阳极区增加第一高掺杂区，从而形成了一个寄生的晶体管，降低SITH的导通压降，同时，阳极区的第一高掺杂区降低了阳极的注入效率，使得反向恢复时间缩短，反向恢复电荷也明显减少，最终SITH器件具有更快的开关速度和更低的开关损耗。还在第四高掺杂区和衬底之间增加了一层外延层，起到缓冲层的作用，在反向恢复期间，衬底与外延层处电场强度减小，载流子的抽取速度减小，从而显著减小高电压震荡，获得更软的恢复特性，反向恢复电荷更少，因而进一步降低了器件的功耗。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种静电感应晶闸管及其制造方法。

背景技术

静电感应晶闸管(Static Induction Thyristor，SITH)是在静电感应晶体管(Static Induction Transistor，SIT)基础上发展而来的，是一类新型半导体器件，它有三端分别是阳极(Anode，A)、阴极(Cathode，K)和栅极(Gate，G)，SITH是一种常开器件，当栅极开路时，在阳极和阴极之间加正向电压，SITH则导通开启，在栅极和阴极之间加反向电压时，阳极和阴极之间的电流被夹断，SITH则关断，且栅极所加反向电压越大，可关断电流的能力也越强。

随着电力电子领域的发展，终端设备对SITH器件的要求也越来越高，目前采用传统技术制得的SITH在开关速度、耐压和功耗方面均已不能满足最新的使用要求，亟待采用新的技术来提升SITH的性能。

发明内容

本发明提供一种静电感应晶闸管及其制造方法，其具有导通电阻小、导通压降低、开关速度更快、损耗更小的特点，能够满足电力电子领域最新的需求，具有广泛的应用价值。

一方面，本发明提供一种静电感应晶闸管，包括：

第一导电类型的衬底；

第二导电类型的第一埋层，所述第一埋层注入形成于所述衬底下表面；

多个第一导电类型的第一高掺杂区，所述第一高掺杂区注入形成于所述第一埋层；

多个第二导电类型的第二高掺杂区，所述第二高掺杂区注入形成于所述第一埋层；

多个第二导电类型的第二埋层，所述第二埋层注入形成于所述衬底上表面，所述第二埋层间隔设置；

第一导电类型的外延层，所述外延层生长于所述衬底上表面；

隔离槽，所述隔离槽刻蚀贯穿所述外延层，并延伸到位于所述衬底两端的所述第二埋层；

第二导电类型的第三高掺杂区，所述第三高掺杂区注入形成于所述外延层位于所述隔离槽外侧的区域；

第一导电类型的第四高掺杂区，所述第四高掺杂区注入形成于所述外延层，所述第四高掺杂区位于所述隔离槽之间；

第一金属，所述第一金属形成于所述衬底下表面；

正面金属，所述正面金属包括第二金属和第三金属，所述第二金属与所述第四高掺杂区连接，所述第三金属分别与所述第三高掺杂区连接。

另一方面，本发明提供一种静电感应晶闸管的制造方法，包括：

提供第一导电类型的衬底；

在所述衬底下表面注入形成第二导电类型的第一埋层；

在所述第一埋层注入形成多个第一导电类型的第一高掺杂区；

在所述第一埋层注入形成多个第二导电类型的第二高掺杂区；

在所述衬底上表面注入形成多个第二导电类型的第二埋层，所述第二埋层间隔设置；