[发明专利]高压快开通晶闸管及其制造方法

摘要

本发明的名称为高压快开通晶闸管及其制造方法。属于功率半导体器件技术领域。它主要是解决现有半导体器件阴极因放大门极渐开线指条太长而存在di/dt耐量低、门极控制开通均匀性差等缺点。它的主要特征是所述半导体芯片为三端PNPN四层结构，三个端子分别为阳极、阴极和门极；所述的PNPN四层结构，分为P1阳极区、N1长基区、P2短基区和N+阴极区；所述P1阳极区表面增设有阳极P+层，阴极区面的中心门极、放大门极、短路点、短路环区设有P+层。本发明具有降低门极、短路点处的横向电阻，降低器件压降，提高门极触发开通的均匀性和高压器件开通速度，满足节能降耗的特点，主要应用于大功率脉冲电源、大功率串联逆变电源等装置。

主权项

一种高压快开通晶闸管，由管壳下封接件（1）、下垫片（3）、半导体芯片（4）、上垫片（5）、门极组件（6）和上封接件（7）封装而成，所述半导体芯片（4）为三端PNPN四层结构，三个端子分别为阳极（A）、阴极（K）和门极（G），所述的PNPN四层结构，分别为P1阳极区 （42）、N1长基区 （43）、P2短基区（44）和N+阴极区（45）；其特征在于：所述半导体芯片P1阳极区表面增设有阳极区P+层（41），阴极面中心门极（49）、放大门极（47）、短路点（46）、短路环区（48）设有阴极区P+层；所述的阴极区P+层采用阳极面高浓度硼吸收扩散，同时该高浓度硼选择性反扩散至阴极面短路区域；阳极区P+层、阴极区P+层表面杂质浓度为0.2∽9.0×1020/cm3，P1阳极区、P2短基区表面杂质浓度为0.2∽9.0×1017/cm3，N+阴极区表面杂质浓度为0.2∽9×1020/cm3；阳极区P+层结深为10∽30μm，阴极区P+层的结深为5∽30μm，P1阳极区结深为30∽140μm，P2短基区结深为80∽140μm，N+阴极区的结深为15∽30μm。