【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体领域，特别涉及一种提高触发阈值的mos栅控晶闸管器件及制备方法。
技术介绍
1、在脉冲功率开关器件中，mos栅控晶闸管(mos-control thyristor，mct)器件具有高压、大电流、长寿命、低延时抖动以及驱动方式简单等优点。但目前mct阈值电压较低，通常为1v左右，在复杂电磁环境中使用容易受到干扰。mct中阈值电压大小主要取决于器件n-mos结构中p型阱区的掺杂浓度，为了提高阈值电压，通常是增加p型阱区的掺杂浓度，但p型阱区掺杂浓度过高一方面会导致器件的电子注入效率下降，另一方面会补偿抵消n型阱区的掺杂浓度导致器件导通电阻增大，降低器件的瞬态通流能力。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种提高触发阈值的mos栅控晶闸管器件及制备方法，解决了现有技术中mos控制晶闸管阈值电压和瞬态通流能力无法调和的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种提高触发阈值的mos栅控晶闸管器件，包括n型衬底；
3、所述n型衬底的元胞区中的部分上表面经掺杂形成有p型阱区；所述p型阱区的上表面经掺杂形成有n型阱区；
4、在所述n型衬底的上表面中，相邻的所述n型阱区之间的边缘外侧均设置有p型沟道层；所述p型沟道层的至少部分侧面与所述p型阱区的侧面连接；所述n型阱区靠向外侧设置有所述p型沟道层的区域，在所述n型衬底的上表面覆盖所述p型阱区；
5、所述n型阱区的部分上表面掺杂形成n型源区和p型源区，且所述
6、所述n型衬底的下表面层叠设置有p型阳极区和阳极金属。
7、可选的，所述p型沟道层的上表面掺杂浓度大于所述p型阱区的上表面掺杂浓度。
8、本专利技术还提供了一种提高触发阈值的mos栅控晶闸管制备方法，包括：
9、提供n型衬底，在所述n型衬底的上表面元胞区注入p型杂质，制备形成p型沟道层；
10、在形成所述p型沟道层的n型衬底的部分上表面制备栅氧化层，且在所述栅氧化层的上侧制备多晶硅层；所述多晶硅层覆盖所述p型沟道层；
11、利用自对准工艺在所述n型衬底的上表面中，所述p型沟道层的旁侧注入p型杂质，并将所述p型杂质扩散至侧面与所述p型沟道层的至少部分侧面连接，制备形成所述p型阱区；
12、利用自对准工艺在所述p型阱区中制备n型阱区，且在所述n型阱区中制备n型源区和p型源区；所述n型阱区靠向外侧设置有所述p型沟道层的区域，在所述n型衬底的上表面覆盖所述p型阱区；
13、在所述n型衬底的部分上表面制备金属，形成阴极金属；
14、在所述n型衬底的下表面依次制备p型阳极区和阳极金属，完成所述mos栅控晶闸管的制备。
15、可选的，在形成所述p型沟道层的n型衬底的部分上表面制备栅氧化层，且在所述栅氧化层的上侧制备多晶硅层之前，还包括：
16、在所述n型衬底的上表面终端区注入p型杂质，制备形成终端p环。
17、可选的，所述提供n型衬底，在所述n型衬底的上表面元胞区注入p型杂质，制备形成p型沟道层；在所述n型衬底的上表面终端区注入p型杂质，制备形成终端p环，包括：
18、提供n型衬底，在所述n型衬底的上表面终端区注入p型杂质，制备形成所述终端p环；
19、在形成所述终端p环的所述n型衬底的上表面元胞区注入p型杂质，制备形成所述p型沟道层。
20、可选的，所述提供n型衬底，在所述n型衬底的上表面元胞区注入p型杂质，制备形成p型沟道层；在所述n型衬底的上表面终端区注入p型杂质，制备形成终端p环，包括：
21、提供n型衬底，在所述n型衬底的上表面元胞区，和所述n型衬底的上表面终端区均注入p型杂质，同时制备形成所述p型沟道层和所述终端p环。
22、可选的，在所述n型衬底的下表面依次制备p型阳极区和阳极金属，完成所述mos栅控晶闸管的制备，包括：
23、在所述n型衬底的下表面利用离子注入的方式注入p型杂质，并进行离子激活，形成p型阳极区；
24、在所述p型阳极区的下表面淀积阳极金属，完成所述mos栅控晶闸管的制备。
25、可选的，在所述n型衬底的下表面利用离子注入的方式注入p型杂质，并进行离子激活，形成p型阳极区之前，还包括：
26、对所述n型衬底的下表面进行减薄抛光处理。
27、可见，本专利技术提供的提高触发阈值的mos栅控晶闸管器件，包括n型衬底，n型衬底的元胞区中的部分上表面经掺杂形成有p型阱区，p型阱区的上表面经掺杂形成有n型阱区；在n型衬底的上表面中，相邻的n型阱区之间的边缘外侧均设置有p型沟道层，p型沟道层的至少部分侧面与p型阱区的侧面连接，n型阱区靠向外侧设置有p型沟道层的区域，在n型衬底的上表面覆盖p型阱区；n型阱区的部分上表面掺杂形成n型源区和p型源区，且p型源区设置在靠向n型阱区的边缘外侧有p型沟道层的区域，n型衬底的上表面制备有阴极金属和栅氧化层，栅氧化层上侧制备有多晶硅层，多晶硅层同时覆盖p型沟道层、n型阱区和部分p型源区，n型衬底的下表面层叠设置有p型阳极区和阳极金属。本专利技术在p型阱区的旁侧设置p型沟道层，，p型阱区的侧面与p型沟道层的至少部分侧面连接，利用p型沟道层和p型阱区分区掺杂实现对阈值电压和正向通流性能的独立调控设计，能够在保证器件强瞬态通流能力的同时，通过调节p型沟道层的掺杂浓度，最大程度的提高器件的阈值电压，以实现制备高阈值电压和强瞬态通流能力的器件。
28、此外，本专利技术还提供了一种提高触发阈值的mos栅控晶闸管制备方法，同样具有上述有益效果。
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1.一种提高触发阈值的MOS栅控晶闸管器件，其特征在于，包括N型衬底；
2.根据权利要求1所述的提高触发阈值的MOS栅控晶闸管器件，其特征在于，所述P型沟道层的上表面掺杂浓度大于所述P型阱区的上表面掺杂浓度。
3.一种提高触发阈值的MOS栅控晶闸管制备方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的提高触发阈值的MOS栅控晶闸管制备方法，其特征在于，在形成所述P型沟道层的N型衬底的部分上表面制备栅氧化层，且在所述栅氧化层的上侧制备多晶硅层之前，还包括：
5.根据权利要求4所述的提高触发阈值的MOS栅控晶闸管制备方法，其特征在于，所述提供N型衬底，在所述N型衬底的上表面元胞区注入P型杂质，制备形成P型沟道层；在所述N型衬底的上表面终端区注入P型杂质，制备形成终端P环，包括：
6.根据权利要求4所述的提高触发阈值的MOS栅控晶闸管制备方法，其特征在于，所述提供N型衬底，在所述N型衬底的上表面元胞区注入P型杂质，制备形成P型沟道层；在所述N型衬底的上表面终端区注入P型杂质，制备形成终端P环，包括：
7.根据权利要
8.根据权利要求7所述的提高触发阈值的MOS栅控晶闸管制备方法，其特征在于，在所述N型衬底的下表面利用离子注入的方式注入P型杂质，并进行离子激活，形成P型阳极区之前，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种提高触发阈值的mos栅控晶闸管器件，其特征在于，包括n型衬底；
2.根据权利要求1所述的提高触发阈值的mos栅控晶闸管器件，其特征在于，所述p型沟道层的上表面掺杂浓度大于所述p型阱区的上表面掺杂浓度。
3.一种提高触发阈值的mos栅控晶闸管制备方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的提高触发阈值的mos栅控晶闸管制备方法，其特征在于，在形成所述p型沟道层的n型衬底的部分上表面制备栅氧化层，且在所述栅氧化层的上侧制备多晶硅层之前，还包括：
5.根据权利要求4所述的提高触发阈值的mos栅控晶闸管制备方法，其特征在于，所述提供n型衬底，在所述n型衬底的上表面元胞区注入p型杂质，制备形成p型沟道层；在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：周坤，陶宏，邓思宇，周阳，李俊焘，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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