[发明专利]一种MOS栅控晶闸管及其制作方法

摘要

本发明涉及功率半导体技术，特别涉及一种MOS控制晶闸管及其制作方法。本发明对常规MCT的阴极以及栅极区进行改造，通过在栅下增加薄的P型半导体层15以及增加P型半导体基区12，使得器件在栅上不加电压器件正向阻断时，P+阳极2注入空穴形成的空穴漏电流能通过P型半导体基区12抽走，使器件实现耐压。正向导通时，在栅上加正电压时，栅下P型半导体反型形成电子沟道，N型半导体源区5中的电子进入漂移区内，由P+阳极2、漂移区3、P型基区4和N型源区5构成的PNPN晶闸管迅速发生闩锁，器件获得大的导通电流，以及导通时不存在snapback现象。本发明的阴极PN结两层结构使用双重扩散工艺，与传统MGT三层扩散工艺相比制作简单。

主权项

一种MOS栅控晶闸管，其元胞结构包括由阳极结构、漂移区结构、阴极结构和栅极结构；所述阳极结构包括P+阳极(2)和位于P+阳极(2)下表面的阳极金属(1)；所述漂移区结构包括位于P+阳极上表面的N‑漂移区(3)；所述阴极结构包括第一阴极和第二阴极；所述第一阴极结构包括第一阴极金属(14)和第一P型半导体基区(12)；所述第一P型半导体基区(12)设置在漂移区(3)顶部的一侧，其上表面与阴极金属(14)相连；所述第二阴极结构包括第二阴极金属(10)、N型半导体源区(5)和第二P型半导体基区(4)；所述第二P型半导体基区(4)设置在漂移区(3)顶部的另一侧；所述N型半导体源区(5)设置在第二P型半导体基区(4)上；所述第二阴极金属(10)位于N型半导体源区(5)的上表面；所述栅极结构位于漂移区(3)顶部以及第一、第二阴极之间，由栅氧化层(8)、位于栅氧化层(8)下方的薄P型半导体层(15)和位于栅氧化层(8)顶部的多晶硅栅极(9)构成；其特征在于，第一P型半导体基区(12)通过薄P型半导体区(15)与第二P型半导体基区(4)相连接。