[发明专利]一种可控硅器件及制造方法

权利要求书

1.一种可控硅器件制造方法，其特征在于，包括：

步骤S1，提供一衬底，于所述衬底上形成一外延层，并于所述外延层中形成依次邻接的第一N型掺杂区，第一P型掺杂区和第二N型掺杂区；

步骤S2，于所述第一P型掺杂区中形成第二P型掺杂区和第三P型掺杂区；

步骤S3，分别于所述第一N型掺杂区中形成第一N+注入区，于所述第一P型掺杂区形成第二N+注入区、第三N+注入区、第五N+注入区、第七N+注入区、第八N+注入区，于所述第二P型掺杂区中形成第四N+注入区，于所述第三P型掺杂区中形成第六N+注入区，于所述第二N型掺杂区中形成第九N+注入区，其中所述第五N+注入区位于所述第二P型掺杂区和所述第三P型掺杂区之间，所述第二N+注入区和所述第三N+注入区位于所述第二P型掺杂区背向所述第三P型掺杂区的一侧，所述第七N+注入区和所述第八N+注入区位于所述第三P型掺杂区背向所述第二P型掺杂区的一侧；

步骤S4，分别于所述第一N型掺杂区中形成第一P+注入区，于所述第一P型掺杂区形成第二P+注入区和第三P+注入区，于所述第二N型掺杂区中形成第四P+注入区，其中，所述第二P+注入区位于所述第二N+注入区和所述第三N+注入区之间，所述第三P+注入区设置于所述第七N+注入区和所述第八N+注入区之间；

步骤S5，于所述外延层的上表面沉积一介质层，并于每个N+注入区和P+注入区上方分别形成对应的接触孔；

步骤S6，于所述介质层上表面及接触孔中进行金属沉积，并形成金属连线，以使所述第一P+注入区、所述第四P+注入区和所述第五N+注入区相连接并引出作为所述器件的阳极，所述第二P+注入区、所述第三P+注入区、所述第二N+注入区、所述第三N+注入区、所述第七N+注入区、所述第八N+注入区相连接并引出作为所述器件的阴极，所述第一N+注入区、所述第四N+注入区、所述第六N+注入区、所述第九N+注入区相连接；

由所述第四N+注入区和所述第二P型掺杂区，以及第六N+注入区和第三P型掺杂区等效形成第一反向二极管；

所述可控硅器件的触发电压主要由所述第一反向二极管的反向击穿电压决定，由于所述第二P型掺杂区和所述第三P型掺杂区具有很高的掺杂浓度，所述第四N+注入区和所述第六N+注入区也具有很高的掺杂浓度，因此所述反向二极管的击穿电压很低，通过离子注入精确控制掺杂浓度，将所述反向击穿电压控制在5～10V，使得所述可控硅器件具有极低的触发电压。

2.根据权利要求1所述的可控硅器件制造方法，其特征在于，所述衬底为N型衬底或P型衬底，所述衬底采用高电阻材料制作而成。

3.根据权利要求1所述的可控硅器件制造方法，其特征在于，所述外延层为N型外延层或P型外延层；

当所述外延层为N型外延层时，所述N型外延层与所述第一N型掺杂区和所述第二N型掺杂区一体形成，所述第一P型掺杂区为形成于所述N型外延层中的P型阱区；

当所述外延层为P型外延层时，所述P型外延层与所述第一P型掺杂区一体形成，所述第一N型掺杂区和所述第二N型掺杂区为形成于所述P型外延层中的N型阱区。

4.根据权利要求1所述的可控硅器件制造方法，其特征在于，所述外延层所用材料的电阻率高于所述衬底所用材料的电阻率。

5.根据权利要求1所述的可控硅器件制造方法，其特征在于，所述P+注入区形成的结深度小于所述N+注入区形成的结深度。

6.根据权利要求1所述的可控硅器件制造方法，其特征在于，所述第一N+注入区位于所述第一P+注入区与所述第一P型掺杂区之间，以及所述第九N+注入区位于所述第四P+注入区与所述第一P型掺杂区之间。

7.根据权利要求6所述的可控硅器件制造方法，其特征在于，所述第一N+注入区和所述第九N+注入区距离所述第一P型掺杂区均不超过5μm。

8.根据权利要求1所述的可控硅器件制造方法，其特征在于，所述第一P+注入区位于所述第一N+注入区与所述第一P型掺杂区之间，以及所述第四P+注入区位于所述第九N+注入区与所述第一P型掺杂区之间。