一种MOS栅控晶闸管及其制作方法技术

本发明专利技术涉及功率半导体技术，特别涉及一种MOS控制晶闸管及其制作方法。本发明专利技术对常规MCT的阴极以及栅极区进行改造，通过在栅下增加薄的P型半导体层15以及增加P型半导体基区12，使得器件在栅上不加电压器件正向阻断时，P+阳极2注入空穴形成的空穴漏电流能通过P型半导体基区12抽走，使器件实现耐压。正向导通时，在栅上加正电压时，栅下P型半导体反型形成电子沟道，N型半导体源区5中的电子进入漂移区内，由P+阳极2、漂移区3、P型基区4和N型源区5构成的PNPN晶闸管迅速发生闩锁，器件获得大的导通电流，以及导通时不存在snapback现象。本发明专利技术的阴极PN结两层结构使用双重扩散工艺，与传统MGT三层扩散工艺相比制作简单。

A MOS gate controlled thyristor and its fabrication method

The invention relates to a power semiconductor technology, in particular to a MOS controlled thyristor and a method for making the same. The invention of the conventional MCT cathode and gate region transformation, by adding a thin P type semiconductor layer 15 and the increase of P type semiconductor base 12 in the gate, the gate in the device without the forward blocking voltage of the device, P+ 2 Anode hole injection forming hole leakage current through the P type semiconductor base 12 away, makes the device to achieve the pressure. Forward conduction, and positive voltage on the gate when the gate of P type semiconductor trans formation of electronic channel, N type semiconductor electronic source region in 5 into the drift region, PNPN thyristor by P+ anode 2, drift region 3, P base 4 and N type source region 5. Tube latch device, large conduction current, and conduction when there is no snapback phenomenon. The two layer structure of the cathodic PN junction of the present invention uses a double diffusion process, which is simple in comparison with the traditional MGT three layer diffusion process.

【技术实现步骤摘要】
一种MOS栅控晶闸管及其制作方法
本专利技术属于功率半导体
，特别涉及一种MOS控制晶闸管及其制作方法
技术介绍
脉冲功率技术在国防科研和高新技术等领域有着极为重要的应用，而且现在越来越多应用在工业和民用领域。MOS栅控晶闸管是应用在脉冲功率技术中的一种重要的脉冲功率器件。MOS控制晶闸管(MOSControlledThyristor，简称MCT)是MOS栅控晶闸管中的典型代表，其是由功率MOSFET与晶闸管组合成的复合器件，通过在MOSFET栅上加电压来控制晶闸管的开启和关断，因此MCT既具有晶闸管良好的通态特性及较高的抗dv/dt能力、同时有功率MOSFET的输入阻抗高、开关速度快等优点，具有大电流密度、低导通损耗和开关速度快等优良性能，主要应用在电力电子和功率脉冲领域。然而常规MCT器件存在的一些缺点限制了其推广使用。常规MCT为常开型器件，需要在栅上加负压才能使器件实现关断或者正向阻断，这会使系统变得复杂，也降低了系统的可靠性。常规的阴极短路MCT(CathodeShorted-MCT，简称CS-MCT)可以在不加栅压时实现器件关断或者正向阻断，但是会导致其正向导通压降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MOS栅控晶闸管，其元胞结构包括由阳极结构、漂移区结构、阴极结构和栅极结构；所述阳极结构包括P+阳极(2)和位于P+阳极(2)下表面的阳极金属(1)；所述漂移区结构包括位于P+阳极上表面的N‑漂移区(3)；所述阴极结构包括第一阴极和第二阴极；所述第一阴极结构包括第一阴极金属(14)和第一P型半导体基区(12)；所述第一P型半导体基区(12)设置在漂移区(3)顶部的一侧，其上表面与阴极金属(14)相连；所述第二阴极结构包括第二阴极金属(10)、N型半导体源区(5)和第二P型半导体基区(4)；所述第二P型半导体基区(4)设置在漂移区(3)顶部的另一侧；所述N型半导体源区(5)设置在第二P型半导...

【技术特征摘要】
1.一种MOS栅控晶闸管，其元胞结构包括由阳极结构、漂移区结构、阴极结构和栅极结构；所述阳极结构包括P+阳极(2)和位于P+阳极(2)下表面的阳极金属(1)；所述漂移区结构包括位于P+阳极上表面的N-漂移区(3)；所述阴极结构包括第一阴极和第二阴极；所述第一阴极结构包括第一阴极金属(14)和第一P型半导体基区(12)；所述第一P型半导体基区(12)设置在漂移区(3)顶部的一侧，其上表面与阴极金属(14)相连；所述第二阴极结构包括第二阴极金属(10)、N型半导体源区(5)和第二P型半导体基区(4)；所述第二P型半导体基区(4)设置在漂移区(3)顶部的另一侧；所述N型半导体源区(5)设置在第二P型半导体基区(4)上；所述第二阴极金属(10)位于N型半导体源区(5)的上表面；所述栅极结构位于漂移区(3)顶部以及第一、第二阴极之间，由栅氧化层(8)、位于栅氧化层(8)下方的薄P型半导体层(15)和位于栅氧化层(8)顶部的多晶硅栅极(9)构成；其特征在于，第一P型半导体基区(12)通过薄P型半导体区(15)与第二P型半导体基区(4)相连接。2.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈万军，夏云，刘超，高吴昊，左慧玲，邓操，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51