适用于功率开关和功率脉冲应用的双栅BRT结构制造技术

本发明专利技术公开了双栅BRT结构，N型硅衬底背面设有N型场阻止的FS层和P<supgt;+</supgt;阳极区，P<supgt;+</supgt;阳极区外表面设有阳极A；N型硅衬底正面元胞中央设有沟槽，该沟槽内填充有栅氧化层和重掺杂多晶硅的栅极G<subgt;1</subgt;；沟槽两侧有选择性掺杂形成的P基区，P基区内部靠近沟槽设有N<supgt;+</supgt;阴极区；在元胞内靠外侧设有P<supgt;++</supgt;分流区；部分N<supgt;+</supgt;阴极区、P基区、N<supgt;‑</supgt;漂移区及部分P<supgt;++</supgt;分流区的表面设有多晶硅的栅极G<subgt;2</subgt;；部分P<supgt;++</supgt;分流区和N<supgt;+</supgt;阴极区表面设有阴极K；整个器件为多元胞并联结构。本发明专利技术还公开了具有常规N型CS层双栅BRT结构，以及具有隐埋N型CS层双栅BRT结构。本发明专利技术消除了现有单栅BRT的电压折回现象，明显减小器件导通损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功率半导体器件，涉及双栅brt结构，本专利技术还涉及具有常规n型cs层双栅brt结构，本专利技术另外还涉及具有隐埋n型cs层双栅brt结构。

技术介绍

1、基区电阻控制晶闸管(brt)是在现有mos控制晶闸管(mct)的基础上开发的另一种mos栅控晶闸管，通常作为功率开关器件或功率脉冲器件使用。相对于mct而言，虽然现有单栅brt(简称sg-brt)的制作工艺大大简化，但在低电流下仍存在一种非常严重的电压折回(snapback)现象，导致其导通压降和导通损耗较大。此外，功率脉冲应用要求器件同时具有高电压、高电流上升率和高电流峰值，对芯片的耐压层厚度的要求相矛盾，导致高压器件的上升率和电流峰值较难达到要求。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供双栅brt结构(简称dg-brt)，在现有sg-brt结构的基础上，引入沟槽栅，加速器件导通过程，以消除电压折回现象，降低导通压降和损耗，满足功率开关器件的应用要求；同时实现高电压、高电流上升率和高电流峰值，满足功率脉冲器件的应用需求。

2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.双栅BRT结构，其特征在于：以N型硅衬底作为N-漂移区，在N型硅衬底背面设有N型场阻止的FS层和P+阳极区，在P+阳极区外表面设有多层金属化阳极A；在N型硅衬底正面元胞中央设有沟槽，该沟槽内填充有栅氧化层和重掺杂多晶硅，作为栅极G1；在沟槽两侧，有选择性掺杂形成的P基区，P基区内部靠近沟槽的部位设有N+阴极区；在元胞内靠外侧设有P++分流区；在部分N+阴极区、P基区、N-漂移区及部分P++分流区的外表面共同设有栅氧化层及重掺杂的多晶硅，作为栅极G2；在部分P++分流区和N+阴极区外表面共同设有金属化的阴极K；每个元胞以中央沟槽为轴对称，整个器件为多元胞并联结构。</p>

2.根据...

【技术特征摘要】

1.双栅brt结构，其特征在于：以n型硅衬底作为n-漂移区，在n型硅衬底背面设有n型场阻止的fs层和p+阳极区，在p+阳极区外表面设有多层金属化阳极a；在n型硅衬底正面元胞中央设有沟槽，该沟槽内填充有栅氧化层和重掺杂多晶硅，作为栅极g1；在沟槽两侧，有选择性掺杂形成的p基区，p基区内部靠近沟槽的部位设有n+阴极区；在元胞内靠外侧设有p++分流区；在部分n+阴极区、p基区、n-漂移区及部分p++分流区的外表面共同设有栅氧化层及重掺杂的多晶硅，作为栅极g2；在部分p++分流区和n+阴极区外表面共同设有金属化的阴极k；每个元胞以中央沟槽为轴对称，整个器件为多元胞并联结构。

2.根据权利要求1所述的双栅brt结构，其特征在于：所述的栅极g1的沟槽宽度wt为2～5μm，沟槽深度dt为5.5～7μm；

3.具有常规n型cs层双栅brt结构，其特征在于：以n型硅衬底作为n-漂移区，n型硅衬底背面设有n型场阻止的fs层和p+阳极区，在p+阳极区外表面设有阳极a；n型硅衬底正面元胞中央设有沟槽，沟槽内填充有栅氧化层和重掺杂多晶硅的栅极g1；沟槽两侧，有选择性掺杂形成的p基区，p基区内部靠近沟槽的部位设有n+阴极区；元胞内靠外侧设有与p基区表面相接的n型cs层，n型cs层内部设有p++分流区；部分n+阴极区、p基区、n型cs层及部分p++分流区的外表面设有栅氧化层及...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彩琳，张超，杨武华，陈浩彤，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：