專利名稱：觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管，設(shè)置直接旁路短路區(qū)，提高第一象限觸發(fā)電流IGT I ( I +)閾值，降低第一象限觸發(fā)靈敏度，使第一象限、第三象限觸發(fā)電流對(duì)稱，提高器件電參數(shù)的優(yōu)化程度，屬于半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雙向晶閘管是常用的半導(dǎo)體分立器件，也稱雙向可控硅，見(jiàn)圖I、圖2所示，具有NPNPN五層結(jié)構(gòu),主電極MTl位于器件上表面,主電極MT2位于器件下表面,公用的門電極G位于器件上表面。在現(xiàn)有技術(shù)中，與本實(shí)用新型有關(guān)的措施是采用短路條或者短路點(diǎn)兩種方式來(lái)降低雙向晶閘管門極觸發(fā)靈敏度，提升雙向晶閘管的溫度特性，所述短路條或者短路點(diǎn)是在雙向晶閘管正面主電極MTl遠(yuǎn)離門極G的區(qū)域做遠(yuǎn)端短路區(qū)，該遠(yuǎn)端短路區(qū)的主要部分位于主電極MTl內(nèi)部，短路效果差，此種雙向晶閘管觸發(fā)包括I +觸發(fā)，觸發(fā)電流為·IGT I，以及III一觸發(fā)，觸發(fā)電流為IGT III，不過(guò)IGT III實(shí)物值約為IGT I實(shí)物值的I. 5 2. 5倍，觸發(fā)電流對(duì)稱性較差，對(duì)于有些對(duì)觸發(fā)電流對(duì)稱性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，這種器件不能滿足其要求。

實(shí)用新型內(nèi)容為了改善雙向晶閘管觸發(fā)電流對(duì)稱性,我們發(fā)明了一種觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管。本實(shí)用新型之觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管具有NPNPN五層結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖3、圖4所示，主電極MTl位于器件上表面，主電極MT2位于器件下表面，公用的門電極G位于器件上表面，其特征在于，在器件上表面P-區(qū)2上、N+區(qū)4與門極G相鄰處，由主電極MTl與P-區(qū)2接觸區(qū)域形成一個(gè)直接旁路短路區(qū)3，該直接旁路短路區(qū)3是一個(gè)條形導(dǎo)電區(qū)，與相鄰的管芯劃片線平行，寬度為1(Γ 00μπι。所述的直接旁路短路區(qū)3所產(chǎn)生的短路發(fā)生在與門極G導(dǎo)通的P-區(qū)2表面，主電極MTl與門極G近似連通，相比現(xiàn)有技術(shù)發(fā)生在主電極MTl內(nèi)部，短路效果好，使得本實(shí)用新型之雙向晶閘管I +觸發(fā)的觸發(fā)電流IGT I與III-觸發(fā)的觸發(fā)電流IGT III相當(dāng)，實(shí)現(xiàn)電參數(shù)的最優(yōu)化。

圖I是現(xiàn)有雙向晶閘管結(jié)構(gòu)俯視示意圖。圖2是現(xiàn)有雙向晶閘管結(jié)構(gòu)主視剖視示意圖。圖3是本實(shí)用新型之雙向晶閘管結(jié)構(gòu)俯視示意圖。圖4是本實(shí)用新型之雙向晶閘管結(jié)構(gòu)主視剖視示意圖，該圖同時(shí)作為摘要附圖。圖5是本實(shí)用新型之雙向晶閘管具有P+區(qū)與P-區(qū)由N-區(qū)向上延伸部分相隔結(jié)構(gòu)主視剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
[0007]本實(shí)用新型之觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管具有NPNPN五層結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖3、圖4所示，主電極MTl位于器件上表面，主電極MT2位于器件下表面，公用的門電極G位于器件上表面，在器件上表面P-區(qū)2上、N+區(qū)4與門極G相鄰處有一個(gè)直接旁路短路區(qū)3，該直接旁路短路區(qū)3是一個(gè)條形導(dǎo)電區(qū)，與相鄰的管芯劃片線平行，寬度為1(Γ 00μπι。本實(shí)用新型之觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管的管芯為邊長(zhǎng)O. 5mm 15. Omm的方芯。所述直接旁路短路區(qū)3的條形長(zhǎng)度根據(jù)管芯尺寸在O. 2^10mm范圍內(nèi)確定。P-區(qū)2是硼或者鋁經(jīng)高溫?cái)U(kuò)散形成，厚度為2(Γ60μπι。N+區(qū)為擴(kuò)磷區(qū)，厚度為5 40μπι。P+區(qū)5是硼或者鋁經(jīng)高溫?cái)U(kuò)散形成， 厚度為10(Γ400 μ m。P+區(qū)5與P-區(qū)2由鈍化槽I相隔，鈍化槽I由氧化鉛玻璃或氧化鋅玻璃填充；或者P+區(qū)5與P-區(qū)2由N-區(qū)向上延伸部分相隔，見(jiàn)圖5所示。
權(quán)利要求1.一種觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管，具有NPNPN五層結(jié)構(gòu)，主電極MTl位于器件上表面，主電極MT2位于器件下表面，公用的門電極G位于器件上表面，其特征在于，在器件上表面P-區(qū)(2)上、N+區(qū)(4)與門極G相鄰處，由主電極MTl與P-區(qū)(2)接觸區(qū)域形成一個(gè)直接旁路短路區(qū)(3)，該直接旁路短路區(qū)(3)是一個(gè)條形導(dǎo)電區(qū)，與相鄰的管芯劃片線平行，寬度為10^100 μ m0
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管，其特征在于，管芯為邊長(zhǎng)O. 5mm 15. Omm的方芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管，其特征在于，所述直接旁路短路區(qū)(3)的條形長(zhǎng)度根據(jù)管芯尺寸在O. 2 10_范圍內(nèi)確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管，其特征在于，P-區(qū)(2)是硼或者鋁經(jīng)高溫?cái)U(kuò)散形成，厚度為2(Γ60 μ m ；N+區(qū)為擴(kuò)磷區(qū)，厚度為5 40 μ m ;P+區(qū)(5)是硼或者鋁經(jīng)高溫?cái)U(kuò)散形成，厚度為10(Γ400 μ m ;Ρ+區(qū)(5 )與P-區(qū)(2 )由鈍化槽(I)相隔，鈍化槽(O由氧化鉛玻璃或氧化鋅玻璃填充，或者P+區(qū)(5)與P-區(qū)(2)由N-區(qū)向上延伸部分相隔。
專利摘要觸發(fā)電流對(duì)稱的雙向晶閘管屬于半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有雙向晶閘管觸發(fā)電流對(duì)稱性較差，對(duì)于有些對(duì)觸發(fā)電流對(duì)稱性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，這種器件不能滿足其要求。本實(shí)用新型具有NPNPN五層結(jié)構(gòu)，主電極MT1位于器件上表面，主電極MT2位于器件下表面，公用的門電極G位于器件上表面，其特征在于，在器件上表面P-區(qū)上、N+區(qū)與門極G相鄰處，由主電極MT1與P-區(qū)接觸區(qū)域形成一個(gè)直接旁路短路區(qū)，該直接旁路短路區(qū)是一個(gè)條形導(dǎo)電區(qū)，與相鄰的管芯劃片線平行，寬度為10~100μm。本實(shí)用新型Ⅰ+觸發(fā)的觸發(fā)電流IGTⅠ與Ⅲ-觸發(fā)的觸發(fā)電流IGTⅢ相當(dāng)，觸發(fā)電流對(duì)稱，實(shí)現(xiàn)電參數(shù)的最優(yōu)化。
文檔編號(hào)H01L29/747GK202736911SQ20122030040
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者邵長(zhǎng)海, 車振華, 穆欣宇, 王研 申請(qǐng)人:吉林華微電子股份有限公司