功率半导体器件及其制造方法技术

一种功率半导体器件，该器件具有形成于阱中源区之间的第一导电类型重掺杂半导体材料的欧姆接触区、形成于阱区中各源区下的扩散层，该扩散层的掺杂量轻于欧姆接触区，重于阱。形成器件的方法包括以下步骤：在阱中源区间形成欧姆接触区，该区有第一导电类型的重掺杂半导体材料；在阱中各源区之下形成禁止闭锁区，该区包围各源区的底部，扩散区的掺杂量轻于欧姆接触区，重于阱。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率半导体器件，特别涉及一种能禁止闭锁的。众所周知，功率半导体器件中的栅控晶体管中，特别是n沟道栅控晶体管中闭锁作用(latch-up functions)是限制工作电流的主要因素。在晶闸管结构的栅控晶体管中，如果沿形成于p-阱上部的n+源区下的通道流动的空穴流增加，则会导致p-阱和源区间的电压差。这是由p-阱的电阻引起的。当压差高于某一定值时，栅控晶体管中的寄生npnp晶闸管便开始工作。一旦栅控晶体管中的这种寄生npnp晶闸管工作，该晶体管便会有将电流信号供给pnp晶体管的效应。此时，即使停止给栅控晶体管加栅压，pnp晶体管也不截止。相反，流过pnp晶体管的电流会进一步增大。这种情况下，栅控晶体管的温度升高，于是中断了正常工作。上述一系列过程就称作闭锁。为防止由闭锁产生的上述问题，应使流过晶体管的工作电流增加。即，增大晶体管的工作电流，使n+源区下的p-阱电阻尽可能小，这样就不可避免地要减小其间的压差。附图说明图1示出了现有技术中的绝缘栅双极晶体管(IGBT)，这种晶体管已最广泛地用作功率半导体器件，用于减小在p-阱中离子注入形成的p+阱的电阻。参见图1，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率半导体器件，包括： 用第一导电类型的半导体材料重掺杂的半导体衬底； 在所述半导体衬底上形成并用第二导电类型的半导体材料重掺杂的缓冲层； 在所述缓冲层上以外延生长方式形成的半导体层，该层由所述第二导电类型的半导体材料轻掺杂； 在所述半导体层上形成并用所述第一导电类型的半导体材料轻掺杂的阱区； 在所述半导体层上形成的栅多晶硅层，这两层之间夹有栅氧化层，多晶硅层覆盖所述阱区的一部分，但不是全部； 在所述阱区中形成的两个源区，两源区彼此隔开，且皆由所述第二导电类型的半导体材料重掺杂，所述源区借助在其上形成金属电极彼此电连接； 在所述阱区中形成用所述第一...

【技术特征摘要】
KR 1996-4-10 10830/96;KR 1996-3-15 6994/961.一种功率半导体器件，包括用第一导电类型的半导体材料重掺杂的半导体衬底；在所述半导体衬底上形成并用第二导电类型的半导体材料重掺杂的缓冲层；在所述缓冲层上以外延生长方式形成的半导体层，该层由所述第二导电类型的半导体材料轻掺杂；在所述半导体层上形成并用所述第一导电类型的半导体材料轻掺杂的阱区；在所述半导体层上形成的栅多晶硅层，这两层之间夹有栅氧化层，多晶硅层覆盖所述阱区的一部分，但不是全部；在所述阱区中形成的两个源区，两源区彼此隔开，且皆由所述第二导电类型的半导体材料重掺杂，所述源区借助在其上形成金属电极彼此电连接；在所述阱区中形成用所述第一导电类型的半导体材料重掺杂的欧姆接触区；及在所述阱区中所述源区之下形成的扩散区，该扩散区包围所述两源区的各底部，但不延伸到沟道表面，所述扩散区的掺杂量轻于所述欧姆接触区，但重于所述阱区。2.一种制造功率半导体器件的方法，包括以下步骤在半导体衬底上形成缓冲层，所述半导体衬底有重掺杂的第一导电类型的半导体材料，所述缓冲层有重掺杂的第二导电类型的半导体材料；在所述缓冲层上外延生长轻掺杂半导体层，所述半导体层为所述第二导电类型；在所述半导体层上形成多晶硅层，这两层之间夹有氧化层；在所述多晶硅层上形成光刻胶图形，从而限定阱区；然后用所述光刻胶图形作形成阱的掩模，除去所述多晶硅层和氧化层，形成栅多晶硅层；用所述栅多晶硅层作掩模，向所述阱区中注入杂质离子，在所述半导体层中形成所述第一导电类型的阱；在所述阱上形成氮化物图形，用以限定源区；向所述阱中注入杂质离子，形成所述第一导电类型的第一杂质注入层，所述第一杂质注入层的掺杂量重于所述阱；向所述阱中注入杂质离子，在所述第一杂质注入层之上形成所述第二导电类型的第二杂质注入层；进行热处理，由所述第一和第二杂质注入层的扩散同时形成扩散区和源区，所述扩散区的掺杂量重于所述阱，并覆盖所述源区的底部；向所述阱中注入杂质离子，在所述源扩散区之间形成所述第一导电类型的阴极欧姆接触区，所述接触区的掺杂量重于所述扩散区；及在所述阴极欧姆接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：金台勋，
申请(专利权)人：快捷韩国半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]