一种碳化硅门极可关断晶闸管GTO的器件阵列制造技术

本实用新型专利技术提出了一种单个器件尺寸相对较小的碳化硅门极可关断晶闸管GTO的器件阵列，该器件阵列是按照相应光刻版图进行光刻形成的至少包括两个碳化硅门极可关断晶闸管的阵列结构；GTO器件单元的门极位于器件单元的台面中央，并与位于器件单元的台面两侧的阳极构成叉指结构，阴极位于器件单元的衬底背面；封装时，按布局设计将所有器件单元的门极均向下引出到封装结构，将所有阳极向与门极相反方向引出；本实用新型专利技术采用的器件阵列方案，具有如下优势：可显著提升整个封装芯片的有效工作面积；可避免局部材料缺陷降低整个封装芯片的性能；可降低器件加工的工艺难度、提升工艺稳定性及均匀性，显著提高制备器件的良率。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅门极可关断晶闸管GTO的器件阵列
本技术涉及一种碳化硅门极可关断晶闸管GTO的器件阵列，属于半导体电力电子器件

技术介绍
碳化硅（SiC）材料作为一种新型的宽禁带半导体材料，具有一系列的优良材料特性。这些特性包括禁带宽度大、临界击穿场强高、电子饱和漂移速度高、抗辐照及可在较高温度条件下正常工作等；除此之外目前碳化硅材料的外延生长技术相较于其他常见宽禁带半导体也更为成熟。这些因素共同决定了SiC材料是制备各类型先进功率器件的优选材料。由于SiC的临界击穿场强是Si的几乎十倍，当制备电压等级相同的功率器件时，采用SiC材料的器件其漂移层厚度将只需Si基器件的十分之一，这一方面可以降低器件的重量体积，另一方面也将显著改善器件的正向导通电阻特性，从而降低器件的开态功耗。另外采用SiC材料制备的器件可在更高的温度下正常工作并且由于其材料热导率相较于Si也更高，因而它对散热系统的要求要低得多，从而进一步有利于降低整机系统的体积与重量。基于SiC材料的功率器件相较于硅基器件的其他优势还包括更好的抗辐照能力及更优的严酷环境适应性。正是由于SiC材料相对于Si材料的诸多优势，再加上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅门极可关断晶闸管GTO的器件阵列，其特征在于：所述器件阵列是由至少两个碳化硅门极可关断晶闸管的器件单元形成的阵列结构；所述器件单元的GTO门极位于器件单元的台面中央，并与位于器件单元的台面两侧的GTO阳极构成叉指结构，阴极位于器件单元的衬底背面；当器件单元封装时，按照器件阵列的布局设计将所有器件单元的门极均向下引出到封装结构，将所有器件单元的阳极向与门极相反方向引出，背面的阴极则与热沉底座直接相连。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅门极可关断晶闸管GTO的器件阵列，其特征在于：所述器件阵列是由至少两个碳化硅门极可关断晶闸管的器件单元形成的阵列结构；所述器件单元的GTO门极位于器件单元的台面中央，并与位于器件单元的台面两侧的GTO阳极构成叉指结构，阴极位于器件单元的衬底背面；当器件单元封装时，按照器件阵列的布局设计将所有器件单元的门极均向下引出到封装结构，将所有器件单元的阳极向与门极相反方向引出，背面的阴极则与热沉底座直接相连。2.如权利要求1所述的碳化硅门极可关断晶闸管GTO的器件阵列，其特征在于：制备GTO器件阵列时所采用的SiC材料的外延结构为：采用由上至下的P+/N/P-/P/N+外延结构，衬底为N+的4H-SiC本征衬底；P+接触层的厚度介于0.2-5μm之间、平均掺杂浓度介于2×1018-1×1020cm-3之间；Nbase层的厚度介于0.2-5μm之间、平均掺杂浓度介于2×1016-2×1018cm-3之间；P-漂移层的厚度介于5-20...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良辉，周坤，徐星亮，李俊焘，李志强，张林，代刚，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：新型
国别省市：四川,51