[发明专利]一种低触发电压硅控整流器及制备方法

说明书

本发明提供一种低触发电压硅控整流器及制备方法，通过在第二导电类型的外延层下方形成多个间隔设置的第一导电类型的第一子注入区和第二导电类型的第二子注入区，从而增加了外延层与第一导电类型的第一阱区之间的结面积，从而大大提高电流通过能力，降低硅控整流器的触发电压。

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺领域，尤其涉及一种硅控整流器制造工艺领域。

背景技术

静电放电防护器件主要分为二极管、金属-氧化物-半导体(场效应晶体管和硅控整流器结构，硅控整流器结构有着最高的静电放电防护效率，但因为硅控整流器易发生静电放电防护失效和闩锁效应，使得普通的硅控整流器结构一般不能直接用于集成电路的静电放电防护，需要针对不同电路的工作环境和工作电压，对硅控整流器结构进行相应的改进设计。

低压触发的硅控整流器就是硅控整流器结构的一种改进结构，其结构特点是在硅控整流器中内嵌了一个栅极接地N型金属-氧化物-半导体场效应晶体管的结构，带来的好处是触发电压的大幅度降低。实际上，低压触发的硅控整流器在应用到低压电路保护时，外部的静电可能没有那么高，这就会导致低压触发的硅控整流器还没有开启，电路已经被烧毁了，影响器件性能。

发明内容

本发明提供一种低触发电压硅控整流器及制备方法，增大了器件内部PN结的结面积，提高电流通过能力，从而降低PN结击穿电压，降低器件的触发电压。

一方面，本发明提供一种低触发电压硅控整流器，包括：

第一导电类型的衬底；

第一导电类型的第一阱区和第二导电类型的第二阱区，所述第一阱区和所述第二阱区注入形成于所述衬底；

栅极结构，所述栅极结构形成于所述第一阱区上；

第一导电类型的第一掺杂区和第二导电类型的第二掺杂区，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区注入形成于所述第二阱区，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区两侧形成有隔离区；

第一导电类型的第三掺杂区和第二导电类型的第四掺杂区，所述第三掺杂区和所述第四掺杂区注入形成于所述第一阱区，所述第三掺杂区两侧形成有隔离区，所述第四掺杂区与所述栅极结构连接；

第二导电类型的外延层，所述外延层形成于所述第一阱区和所述第二阱区的交界处，所述外延层一端与位于所述第二阱区的浅槽隔离区连接，所述外延层另一端与所述栅极结构连接；

注入区，所述注入区形成于所述外延层之下的第一阱区，所述注入区包括间隔设置的第一导电类型的第一子注入区和第二导电类型的第二子注入区，所述第一子注入区和所述第二子注入区的一端均与所述外延层连接；

其中，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区与电流输入端连接，所述栅极结构和所述第三掺杂区与接地端连接。

另一方面，本发明提供一种低触发电压硅控整流器制备方法，其特征在于，包括：

提供第一导电类型的衬底；

在所述衬底注入形成第一导电类型的第一阱区和第二导电类型的第二阱区；

在所述第一阱区和所述第二阱区刻蚀形成多个间隔排列的隔离区；

在所述第一阱区和所述第二阱区的交界处刻蚀形成沟槽，所述沟槽一端与位于所述第二阱区的隔离区连接；

在所述沟槽底部注入形成注入区，所述注入区包括间隔设置的第一导电类型的第一子注入区和第二导电类型的第二子注入区；

在所述沟槽内填充形成外延层，所述第一子注入区和所述第二子注入区的一端均与所述外延层连接；

在所述第二阱区的隔离区之间注入形成第一导电类型的第一掺杂区和第二导电类型的第二掺杂区；