專利名稱：高壓晶閘管及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，及其制造或處理半導(dǎo)體器件的方法，具體涉 及一種高壓晶閘管及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
晶閘管是具有三個(gè)PN結(jié)的PNPN四層三端器件(如圖1所示)。A是晶閘管 的陽極，K是晶閘管的陰極，G是晶閘管的控制極?，F(xiàn)有技術(shù)的晶閘管生產(chǎn)工藝 是①在N型硅片上，一次或兩次擴(kuò)散P型雜質(zhì)，形成完全相同的P,區(qū)和&區(qū)。 ②通過氧化、光刻得到所要求的SiOr掩膜層。③在P2區(qū)擴(kuò)散N型雜質(zhì)，形成& 層。④在P,和N2表面制造歐姆接觸層形成電極。現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)工藝制造出的晶 閘管形成完全相同的P,區(qū)和Pz區(qū)，存在的不足是不能同時(shí)滿足P,區(qū)高濃度深
結(jié)深和P2區(qū)的淺結(jié)深的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種是通過制造不對(duì)稱的P，區(qū)和P:區(qū)、達(dá)到協(xié)調(diào)正
反向阻斷電m稱性和降低通態(tài)電壓的效果、低損耗的高壓晶閘管。 本發(fā)明的目的還在于提供上述高壓晶閘管的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的高壓晶闌管為以下工序^^l成的產(chǎn)品(D在N 型硅片上， 一次或兩次擴(kuò)散P型雜質(zhì)，形成結(jié)深淺，濃度低的相同的P,區(qū)和P2 區(qū)。表面濃度10 15抓(laA湖試電流)，結(jié)深90 100liffl;②在P,區(qū)表面涂 P型雜質(zhì)源再擴(kuò)散，形成結(jié)深較淺，濃度皿的P2區(qū)和結(jié)深深，濃度高的P,區(qū)。 P2表面濃度6 10附(lmA測(cè)試電流)，結(jié)深110 1301 n; P，表面濃度0.1 3 mv (lmA湖試電流)，結(jié)深120 145 ii爾；③在P2區(qū)擴(kuò)散N型雜質(zhì)，形成!fe層，& 表面濃度0.08 0.11 biv (lnA測(cè)試電流)，結(jié)深15 22um;④在P，和Ii表面 制造歐姆接觸層形成電極。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在現(xiàn)有的晶閹管制造工藝中增加了第②步涂層擴(kuò)
散工藝，可以得到正反向電壓對(duì)稱，通態(tài)電壓銀的高壓晶閘管，Mja對(duì)阻斷電壓為5200V的高壓晶閘管現(xiàn)有技術(shù)工藝與本發(fā)明工藝對(duì)比試驗(yàn)得知，在相同生 產(chǎn)和測(cè)試條件下，應(yīng)用本發(fā)明制造的晶閘管元件通態(tài)電壓下降10 15%，效果 明顯。隨著國(guó)內(nèi)高壓晶閘管(4000V以上)市場(chǎng)需求量不斷增大，本發(fā)明具有可 觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
附圖是晶閘管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l
本實(shí)施例高壓晶閘管的生產(chǎn)工藝①在N型硅片上， 一次擴(kuò)散P型雜質(zhì)鎵 鋁，形成結(jié)深淺、濃度低的相同的P,區(qū)和Pz區(qū)，R區(qū)和P2區(qū)表面濃度10 (lmA 測(cè)試電流)，結(jié)深100 u m。②在P,區(qū)表面涂P型雜質(zhì)硼源再擴(kuò)散，形成結(jié)深較淺, 濃度較低的P2區(qū)和結(jié)深深，濃度高的P,區(qū)。Pz表面濃度6 mv (lmA測(cè)試電流)， 結(jié)深110um; P,表面濃度O. 1 mv (lmA測(cè)試電流)，結(jié)深120um。③在&區(qū)擴(kuò) 散N型雜質(zhì)磷，形成Nz層。K表面濃度O.ll mv (lmA測(cè)試電流)，結(jié)深22wm。 ④在R和N2表面制造歐姆接觸層形成電極。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的生產(chǎn)工藝①在N型硅片上，兩次真空擴(kuò)散P型雜質(zhì)鋁，形成 結(jié)深淺，濃度低的相同的&區(qū)和P2區(qū)。表面濃度12 mv (lmA測(cè)試電流)，結(jié)深 90um。②在P,區(qū)表面涂P型雜質(zhì)硼源再擴(kuò)散，形成結(jié)深較淺，濃度較低的P2 區(qū)和結(jié)深深，濃度高的P,區(qū)。Pz表面濃度10mv (lmA測(cè)試電流)，結(jié)深120um; Pi表面濃度3 inv (lmA測(cè)試電流)，結(jié)深135u m。③氧化、光刻得到所要求的Si02 掩膜層。④在Pz區(qū)擴(kuò)散N型雜質(zhì)，形成隊(duì)層。N2表面濃度0. 08 mv amA測(cè)試電 流)，結(jié)深20 u m。⑤在P,和N2表面制造歐姆接觸層形成電極。
本發(fā)明擴(kuò)散雜質(zhì)的工藝是采用公知的工藝。
權(quán)利要求
1、一種高壓晶閘管，其特征在于高壓晶閘管為以下工序所制成的產(chǎn)品，工序包括①在N型硅片上，一次或兩次擴(kuò)散P型雜質(zhì)，形成結(jié)深淺，濃度低的相同的P1區(qū)和P2區(qū)，P1區(qū)和P2區(qū)表面濃度10～15mv，結(jié)深90～100μm；②在P1區(qū)表面涂P型雜質(zhì)源再擴(kuò)散，形成結(jié)深較淺、濃度較低的P2區(qū)和結(jié)深深、濃度高的P1區(qū)，P2表面濃度8～10mv，結(jié)深110～130μm；P1表面濃度0.1～3mv，結(jié)深120～145μm；③在P2區(qū)擴(kuò)散N型雜質(zhì)，形成N2層，N2表面濃度0.08～0.11mv，結(jié)深15～22μm；④在P1和N2表面制造歐姆接觸層形成電極。
2、 一種權(quán)利要求1所述的高壓晶閘管的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下 工序①在N型硅片上， 一次或兩次擴(kuò)散P型雜質(zhì)，形成結(jié)深淺，濃度低的相同 的P,區(qū)和P2區(qū)，Pi區(qū)和Pz區(qū)表面濃度10 15 mv，結(jié)深90 100um;②在P!區(qū) 表面涂P型雜質(zhì)源再擴(kuò)散，形成結(jié)深較淺、濃度較低的P2區(qū)和結(jié)深深、濃度高 的P!區(qū)，P2表面濃度8 10 mv，結(jié)深110 130um; P,表面濃度0. 1 3 mv，結(jié) 深120 145u m;③在P2區(qū)擴(kuò)散N型雜質(zhì)，形成N2層，N2表面濃度0. 08 0.11 mv， 結(jié)深15 22 u m;④在h和N2表面制造歐姆接觸層形成電極。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述高壓晶閘管的生產(chǎn)工藝，其特征在于工序①中， 在N型硅片上擴(kuò)散的P型雜質(zhì)為鎵鋁。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述高壓晶閘管的生產(chǎn)工藝，其特征在于工序②中， 在P,區(qū)表面涂并再擴(kuò)散的P型雜質(zhì)為硼。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓晶閘管的生產(chǎn)工藝，其特征在于工序④中 在P2區(qū)擴(kuò)散N型雜質(zhì)為磷。
全文摘要
一種高壓晶閘管及其生產(chǎn)工藝，包括在N型硅片上擴(kuò)散P型雜質(zhì)，形成結(jié)深淺濃度低的相同的P<sub>1</sub>區(qū)和P<sub>2</sub>區(qū)，表面濃度10～15mv，結(jié)深90～100μm；在P<sub>1</sub>區(qū)表面涂P型雜質(zhì)源再擴(kuò)散，形成結(jié)深較淺、濃度較低的P<sub>2</sub>區(qū)和結(jié)深深、濃度高的P<sub>1</sub>區(qū)，P<sub>2</sub>表面濃度8～10mv，結(jié)深110～130μm；P<sub>1</sub>表面濃度0.1～3mv，結(jié)深120～145μm；在P<sub>2</sub>區(qū)擴(kuò)散N型雜質(zhì)形成N<sub>2</sub>層，N<sub>2</sub>表面濃度0.08～0.11mv，結(jié)深15～22μm；在P<sub>1</sub>和N<sub>2</sub>表面制造歐姆接觸層形成電極。本發(fā)明是通過制造不對(duì)稱的P<sub>1</sub>區(qū)和P<sub>2</sub>區(qū)，達(dá)到協(xié)調(diào)正反向阻斷電壓對(duì)稱性和降低通態(tài)電壓的效果，元件通態(tài)電壓下降10～15％，效果明顯。
文檔編號(hào)H01L29/66GK101582380SQ20081004777
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者楊景仁 申請(qǐng)人:楊景仁