[发明专利]一种基于肖特基二极管的MOS场控晶闸管及其制作方法

权利要求书

1.一种基于肖特基二极管的MOS场控晶闸管，其特征在于：包括阳极金属（600）、位于所述阳极金属（600）上的P+阳极（101）、位于所述P+阳极（101）上的N FS层（102）、位于所述NFS层（102）上的N- base区（103）；所述N- base区（103）顶层表面从左至右依次分布有第一类阴极金属（400）、第二类阴极金属（500）以及栅介质层（301）；所述第一类阴极金属（400）和第二类阴极金属（500）之间用绝缘介质（302）隔断；所述栅介质层（301）上方设置多晶硅栅（200）；所述N- base区（103）的顶端靠左设置P well区（104），所述P well区（104）的顶端靠左设置N well区（105），所述N well区（105）的顶端靠右设置P+区（106）；所述N well（105）和P+区（106）的一部分位于多晶硅栅（200）下方；所述P+区（106）和第一类阴极金属（400）不接触；所述P+区（106）和第二类阴极金属（500）的接触宽度为0.5 μm~40 μm；第二类阴极金属（500）的功函数小于P+区（106）的功函数，形成肖特基接触。

2.一种根据权利要求1所述的基于肖特基二极管的MOS场控晶闸管的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：选择衬底，外延制备N- base区（103）；

第二步：在N- base区（103）的上表面右侧制备栅介质层（301）；

第三步：在栅介质层（301）上表面积淀多晶硅，多晶硅经过刻蚀形成多晶硅栅（200）；再沉积绝缘介质扩展栅介质层（301），使得扩展后的栅介质层（301）包围多晶硅栅（200）；

第四步：采用离子注入和高温扩散推结工艺，在N- base区（103）上层左侧形成P well区（104）；

第五步：采用离子注入和高温扩散推结工艺，在P well区（104）中形成N well区（105）；

第六步：采用离子注入工艺，在N well区（105）上表面靠右形成P+区（106）；

第七步：采用离子注入和高温扩散推结工艺，在N- base区（103）的下层形成N FS层（102）；

第八步：采用离子注入工艺，在N- base（103）的下层形成P+阳极（101）；

第九步：背面金属化，在N- base（103）的下表面积淀金属层，形成阳极金属（600）；

第十步：在N- base区（103）的上表面左侧积淀金属层，经过刻蚀、退火形成第一类阴极金属（400），P+区（106）和第一类阴极金属（400）不接触；

第十一步：在N- base区（103）的上表面积淀绝缘介质，经刻蚀形成绝缘介质（302）；

第十二步：在N- base区（103）的上表面积淀金属层，形成第二类阴极金属（500），且绝缘介质（302）位于第一类阴极金属（400）与第二类阴极金属（500）之间，多晶硅栅（200）位于第二类阴极金属（500）右侧，P+区（106）和第二类阴极金属（500）的接触宽度为0.5 μm~40 μm，第二类阴极金属（500）的功函数小于P+区（106）的功函数，形成肖特基接触。

3.根据权利要求2所述的基于肖特基二极管的MOS场控晶闸管的制作方法，其特征在于：第五步中，所述N well区（105）位于多晶硅栅（200）下方部分的掺杂浓度比其余部分小2个数量级。

4.根据权利要求2所述的基于肖特基二极管的MOS场控晶闸管的制作方法，其特征在于：第八步中，所述P+阳极（101）的结深比N FS层（102）的结深小。