CN210403737U - 一种可控硅器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于半导体器件技术领域，提供了一种可控硅器件，通过将衬底层第一侧的正面阳极层以及衬底层第二侧的背面阳极层设置成“凸”形，且正面阳极层的凸起部位于所述正面阳极层的基部与所述衬底层之间，背面阳极层的凸起部位于所述背面阳极层的基部与所述衬底层之间，使得正面隔离层与所述正面阳极层的凸起部之间设有正面衬底隔离区，背面隔离层与所述背面阳极层的凸起部之间设有背面衬底隔离区，从而可以通过调节正面衬底隔离区和背面衬底隔离区的宽度对可控硅器件的击穿电压进行调节，避免了在制备过程中需要针对击穿电压的不同更换不同的硅基材，导致的制造成本增加、工艺复杂等问题。

Description

一种可控硅器件

技术领域

本实用新型涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种可控硅器件。

背景技术

可控硅(Silicon Controlled Rectifier，SCR)是一种大功率电器元件，也称晶闸管，具有体积小、效率高、寿命长等优点，主要应用在低频的开关切换上，例如，应用于50或60Hz的电源切换。可控硅的额定电压通常采用正向电压或者逆向电压中的较小值，若电路中出现瞬间过电压，会导致可控硅遭到触发或者破坏，因此，通常将其额定电压设置为工作峰值的2-3倍。

然而，由于可控硅的击穿电压通常由其硅基材的浓度决定，若需要改变其击穿电压则需要更换硅基材，从而导致制造成本增加，工艺复杂等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可控硅器件及其制备方法，旨在不改变硅基材的前提下提升可控硅的击穿电压。

本实用新型提供的一种可控硅器件，包括：具有第一导电类型的衬底层；

设置于所述衬底层的第一侧，且具有第二导电类型的正面阳极层，所述正面阳极层呈“凸”形结构，且所述正面阳极层的凸起部位于所述正面阳极层的基部与所述衬底层之间；

设置于所述衬底层的第二侧，且具有第二导电类型的背面阳极层，所述背面阳极层呈“凸”形结构，且所述背面阳极层的凸起部位于所述背面阳极层的基部与所述衬底层之间，所述衬底层的第二侧与所述衬底层的第一侧相对；

设置于所述衬底层的第一侧，与所述衬底层接触，用于将所述正面阳极层分割为有效正面阳极层和无效正面阳极层的正面隔离层；所述正面隔离层的深度大于所述正面阳极层的厚度，且所述正面隔离层与所述正面阳极层的凸起部之间设有正面衬底隔离区；

设置于所述衬底层的第二侧，与所述衬底层接触，用于将所述背面阳极层分割为有效背面阳极层和无效背面阳极层的背面隔离层；所述背面隔离层的深度大于所述背面阳极层的厚度，且所述背面隔离层与所述背面阳极层的凸起部之间设有背面衬底隔离区；

设置于所述有效正面阳极层上的多个正面金属层；

设置于所述有效正面阳极层与所述正面金属层之间，且具有第一导电类型的多个正面阴极区；

设置于所述有效背面阳极层上的背面金属层；以及

设置于所述有效背面阳极层与所述背面金属层之间，且具有第一导电类型的背面阴极区。

可选的，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。

可选的，所述正面阳极层的基部的厚度为10-30um。

可选的，所述正面阳极层的凸起部的厚度为25-35um。

可选的，所述正面衬底隔离区的宽度为1-15um。

可选的，所述隔离层为绝缘材料。

可选的，所述绝缘材料为二氧化硅。

可选的，所述正面阴极区的厚度为10-25um。

可选的，所述正面金属层为金属铝。

可选的，所述背面金属层为金属银。

本实用新型提供的可控硅器件中，通过将衬底层第一侧的正面阳极层以及衬底层第二侧的背面阳极层设置成“凸”形，且正面阳极层的凸起部位于所述正面阳极层的基部与所述衬底层之间，背面阳极层的凸起部位于所述背面阳极层的基部与所述衬底层之间，使得正面隔离层与所述正面阳极层的凸起部之间设有正面衬底隔离区，背面隔离层与所述背面阳极层的凸起部之间设有背面衬底隔离区，从而可以通过调节正面衬底隔离区和背面衬底隔离区的宽度对可控硅器件的击穿电压进行调节，避免了在制备过程中需要针对击穿电压的不同更换不同的硅基材，导致的制造成本增加、工艺复杂等问题。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的可控硅器件的截面结构示意图；

图2为本申请的一个实施例提供的可控硅器件的正面阳极层的基部211处的截面示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的可控硅器件的正面阳极层的凸起部212处的截面示意图；

图4为本申请的一个实施例提供的可控硅器件的参数示意图；

图5为仿真得到的击穿电压与器件参数的关系图；

图6为仿真得到的击穿电压与器件参数的另一关系图；

图7为本申请一实施例提供的制备方法中在衬底层10上形成第一氧化层101和第二氧化层102后的结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的制备方法中在衬底层10上形成正面阳极层21和背面阳极层22后的结构示意图；

图9为本申请一实施例提供的制备方法中在衬底层10上形成正面阳极层21和背面阳极层22后的另一结构示意图；

图10为本申请一实施例提供的制备方法中在正面阳极层中形成正面阴极区31以及在背面阳极层中形成背面阴极区32后的结构示意图；

图11为本申请一实施例提供的制备方法中在正面阳极层21中形成正面隔离沟槽401以及在背面阳极层22中形成背面隔离沟槽402后的结构示意图；

图12为本申请一实施例提供的制备方法中在正面隔离沟槽401填充绝缘材料以及在背面隔离沟槽402填充绝缘材料后的结构示意图；

图13为本申请一实施例提供的制备方法中在多个所述正面阴极区31以及有效正面阳极层表面形成多个正面金属层51以及在有效背面阳极层表面形成背面金属层52后的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

通常，可控硅器件的击穿电压由衬底层的掺杂浓度决定，根据其击穿电压的不同采用不同掺杂浓度的硅基材作为衬底层，硅基材的掺杂浓度越高，制备的可控硅的击穿电压越低，若要增加可控硅的击穿电压通常需要更换掺杂浓度更低的硅基材作为衬底层，由于在制造工艺中需要对硅基材进行离子注入或者刻蚀等操作，因此，更换硅基材通常需要调整原有的制程参数，从而导致成本增加，工艺复杂等问题，为了实现在不改变硅基材的浓度的前提下增加可控硅的击穿电压，本申请实施例提供了一种新型的可控硅器件，旨在原有的制程参数下，提高可控硅的击穿电压，增加设计上的安全系数，又不影响可控硅器件的功能特性。

图1为本申请一个实施例通的可控硅器件的结构示意图，参见图1所示，本实施例中的可控硅器件包括：具有第一导电类型的衬底层10；设置于所述衬底层10的第一侧，且具有第二导电类型的正面阳极层，所述正面阳极层呈“凸”形结构，且所述正面阳极层的凸起部212位于所述正面阳极层的基部211与所述衬底层10之间；设置于所述衬底层10第二侧，且具有第二导电类型的背面阳极层，所述背面阳极层呈“凸”形结构，且所述背面阳极层的凸起部222位于所述背面阳极层的基部221与所述衬底层10之间；设置于所述衬底层10的第一侧，与所述衬底层10接触，用于将所述正面阳极层分割为有效正面阳极层和无效正面阳极层213的正面隔离层41；所述正面隔离层41的深度大于所述正面阳极层的厚度，且所述正面隔离层41与所述正面阳极层的凸起部212之间设有正面衬底隔离区11；设置于所述衬底层10的第二侧，与所述衬底层10接触，用于将所述背面阳极层分割为有效背面阳极层和无效背面阳极层的背面隔离层42；所述背面隔离层42的深度大于所述背面阳极层的厚度，且所述背面隔离层42与所述背面阳极层的凸起部222之间设有背面衬底隔离区12；设置于所述有效正面阳极层上的多个正面金属层51；设置于所述有效正面阳极层与所述正面金属层51之间，且具有第一导电类型的多个正面阴极区31；设置于所述有效背面阳极层上的背面金属层；以及设置于所述有效背面阳极层与所述背面金属层52之间，且具有第一导电类型的背面阴极区32。

在本实施例中，衬底层10的第一侧设有正面阳极层，该正面阳极层呈“凸”形结构，其凸起部212深入至衬底层10的第一侧中，其基部211覆盖在衬底层10的第一侧，具体的，该正面阳极层可以有多种厚度，例如，该正面阳极层具有两种厚度时，可以将其凸起部212作为第一正面阳极层，将其基部211作为第二正面阳极层，第二正面阳极层的面积大于第一正面阳极层，通过将第二正面阳极层与第一正面阳极层叠加形成具有高低落差的PN结结构，进一步的，该“凸”形结构还可以为从大到小逐渐缩小的塔型结构，其塔尖深入至衬底层10中，此时，正面阳极层可以具有两种以上的厚度。衬底层10的第二侧设置的背面阳极层与上述正面阳极层的结构类似，在此不再赘述。

图2为本申请的一个实施例提供的可控硅器件的正面阳极层的基部211处的截面示意图，参见图2所示，在本实施例中，在衬底层10的第一侧，正面隔离层41将所述正面阳极层分割为有效正面阳极层和无效正面阳极层213。多个正面阴极区31之间由有效正面阳极层211隔离，在一个实施例中，正面阴极区31可以为两个，第一个正面阴极区31靠近正面隔离层41，且呈长方体形，第二个正面阴极区31位于有效正面阳极层211的中心位置，且呈圆柱形。第二个正面阴极区31可以嵌入至第一个正面阴极区31中，并通过有效正面阳极层211隔离，由于正面阴极区31为N型掺杂区，有效正面阳极层211为P型掺杂区，在正面阴极区31与有效正面阳极层211提供稳定的PN结。

进一步的，图3为本申请的一个实施例提供的可控硅器件的正面阳极层的凸起部212处的截面示意图，参见图3所示，所述正面隔离层41与所述正面阳极层的凸起部212之间设有正面衬底隔离区11，正面衬底隔离区11的宽度为X，该正面衬底隔离区11属于衬底层10中的一部分，该正面衬底隔离区11的宽度X决定了正面阳极层与衬底层10形成的PN结的高低落差的程度，由于衬底层10具有第一导电类型，正面阳极层具有第二导电类型，衬底层10与正面衬底隔离区11之间形成PN结，通过调节正面阳极层的厚度以及正面衬底隔离区11的宽度对击穿电压进行调节。

在一个实施例中，参见图4所示，正面衬底隔离区11的宽度为X，正面阳极层的凸起部212的厚度为Y，正面阳极层的基部211的厚度为Z，在同样的硅基材作为衬底层的情况下，通过设置不同的X、Y、Z对可控硅器件进行仿真，图5为仿真得到的击穿电压与器件参数的关系图，参见图5所示，在正面阳极层的凸起部212的厚度Y确定时，减小正面衬底隔离区11的宽度X可以提升可控硅器件的击穿电压，而在正面衬底隔离区11的宽度X确定时，增加正面阳极层的凸起部212的厚度Y可以提升可控硅器件的击穿电压，参见图5可知，当正面阳极层的凸起部212的厚度Y为30um，正面衬底隔离区11的宽度X为15um时，可控硅器件的击穿电压在1450V左右，并随着PN结的结温温度提升时，其击穿电压缓慢增加，当正面阳极层的凸起部212的厚度Y为30um，正面衬底隔离区11的宽度X逐渐减小为0um时，可控硅器件的击穿电压在相比于X为15um的可控硅器件的击穿电压略有增加，图5中的一般型为采用传统可控硅器件结构在同样的衬底层下制备可控硅器件的击穿电压，可以看出，相对于传统结构可控硅器件，采用本申请实施例中提供的可控硅器件结构所制备的可控硅器件的击穿电压具有较大的提升。

在一个实施例中，图6为仿真得到的击穿电压与器件参数的另一关系图，参见图6所示，在正面阳极层的凸起部212的厚度Y，正面阳极层的基部211的厚度Z确定时，随着正面衬底隔离区11的宽度X逐渐增加，可控硅器件的击穿电压逐渐减小。当正面衬底隔离区11的宽度X以及正面阳极层的基部211的厚度Z确定时，可控硅器件的击穿电压随着正面阳极层的凸起部212的厚度Y的增加而增加，当正面衬底隔离区11的宽度X以及正面阳极层的凸起部212的厚度Y确定时，可控硅器件的击穿电压随着正面阳极层的基部211的厚度Z的增加而增加。当正面衬底隔离区11的宽度X确定为25um时，正面阳极层的凸起部212的厚度Y为25um，正面阳极层的基部211的厚度Z为15um时，可控硅器件的击穿电压在多组仿真结果中最小，其击穿电压为1225V左右，此时，正面阳极层的凸起部212的厚度Y为35um，正面阳极层的基部211的厚度Z为20um时，可控硅器件的击穿电压在多组仿真结果中最大，其击穿电压为1448V左右。

在一个实施例中，衬底层10第二侧的背面阳极层的参数与正面阳极层的参数一致，具体的，在应用过程中，背面阳极层的凸起部222以及其基部221的厚度与正面阳极层一致，进一步的，背面隔离层42的宽度与正面隔离层41的宽度相等。

在一个实施例中，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。在本实施例中，第一导电类型为N型，即通过对半导体材料掺杂N型导电的杂质离子，使该半导体材料为电子导电型半导体，第二导电类型为P型，即通过对半导体材料掺杂P型导电的杂质离子，使该半导体材料为空穴导电型半导体，其中，N型导电的杂质离子为N型杂质离子，例如砷离子、磷离子以及氮离子等，P型导电的杂质离子为P型杂质离子，例如硼离子。

在一个实施例中，所述正面阳极层的基部211的厚度Z为10-30um。

在一个实施例中，所述正面阳极层的凸起部212的厚度Y为25-35um。在本实施例中，正面阳极层的凸起部212的厚度Y为25-35um时，此时，可控硅器件的击穿电压可以获得较大的提升。

在一个实施例中，所述正面衬底隔离区的宽度X为1-15um。在本实施例中，当正面衬底隔离区的宽度X为1-15um时，可以获得较高的击穿电压。

在一个实施例中，所述正面隔离层41为绝缘材料。在本实施例中，参见图2所示，通过采用绝缘材料将所述正面阳极层分割为有效正面阳极层和无效正面阳极层213，由于正面隔离层41的深度大于无效正面阳极层213的厚度，因此，有效正面阳极层和无效正面阳极层213之间不存在电性连接，通过将外延层划分为有效正面阳极层和无效正面阳极层213，可以在器件制造工艺完成后对无效正面阳极层213进行划片从而完成单个可控硅器件的制备。

在一个实施例中，所述绝缘材料为二氧化硅。在本实施例中，正面隔离层41可以通过刻蚀沟槽然后填充二氧化硅的方式形成，具体的，可以通过在刻蚀出沟槽后采用玻璃涂布的方式在沟槽内形成二氧化硅作为正面隔离层41。

在一个实施例中，所述正面阴极区31的厚度为10-25um。在本实施例中，正面阴极区31的厚度可以小于或者等于正面阳极层的基部211的厚度Z，也可以大于正面阳极层的基部211的厚度Z，此时可控硅器件在正面阳极层的的凸起部212处的水平截面结构示意图如图3所示。

在一个实施例中，所述正面金属层为金属铝。

在一个实施例中，所述背面金属层为金属银。

本申请的一个实施例还提供了一种可控硅器件的制备方法，所述制备方法包括：

步骤a：在具有第一导电类型的衬底层10的第一侧和与第一侧相对的第二侧采用第一掩模层确定阳极区域，并通过热氧化的方式形成具有掩蔽作用的第一氧化层101和第二氧化层102，参见图7所示。

在本实施例中，采用第一掩模层分别在衬底层10的第一侧确定正面阳极区域，在衬底层10的第二侧确定背面阳极区域，并通过热氧化的方式形成具有掩蔽作用的第一氧化层101和第二氧化层102，从而为下一步在衬底层10中注入第二导电类型杂质离子做准备。

在一个实施例中，衬底层10可以为硅基材，该硅基材中掺杂有第一导电类型杂质离子，具体的，可以通过向硅基材中注入磷源的形式形成。

在一个实施例中，所述步骤a包括：在具有第一导电类型的衬底层10的第一侧采用第一掩模层确定正面阳极区域，并通过热氧化的方式形成厚度为1-5um的第一氧化层101。进一步的，在本实施例中，还可以采用相同的制备方式在衬底层10的第二侧形成第二氧化层102，其中，第二氧化层102的厚度与第一氧化层101的厚度相等。

步骤b：在所述第一氧化层101和所述第二氧化层102的掩蔽下采用离子注入的方式将第二导电类型杂质离子注入到衬底层10中，以在所述衬底层10的第一侧形成正面阳极层21，在所述衬底层的第二侧形成背面阳极层22，参见图8所示。

在本实施例中，去除第一掩模层，然后通过将第二导电类型杂质离子注入到衬底层10在所述衬底层10的第一侧形成正面阳极层21，以及在所述衬底层的第二侧形成背面阳极层22，此时，由于第一氧化层101和第二氧化层102的掩蔽作用，衬底层10的边缘部分被氧化层遮挡，衬底层10的第一侧的中央区域形成正面阳极层21，衬底层10的第二侧的中央区域形成背面阳极层22。

在一个实施例中，所述步骤b包括：在所述第一氧化层101的掩蔽下将硼源在1200-1250摄氏度的温度下注入到衬底层10的第一侧，以形成正面阳极层21。进一步的，可通过相同的方式在衬底层10的第二侧形成背面阳极层22。

在一个实施例中，步骤b中正面阳极层21的厚度为40-80um。

步骤c：去除所述第一氧化层101和所述第二氧化层102，采用离子注入的方式将第二导电类型杂质离子注入到衬底层10中，以使所述正面阳极层21和所述背面阳极层22呈“凸”形，参见图9所示。

在本实施例中，再次对衬底层10注入第二导电类型杂质离子后，正面阳极层21呈“凸”形结构，其凸起部212深入至衬底层10的第一侧中，其基部211覆盖在衬底层10的第一侧，具体的，该正面阳极层21可以有多种厚度，例如，该正面阳极层具有两种厚度时，可以将其凸起部212作为第一正面阳极层，将其基部211作为第二正面阳极层，第二正面阳极层的面积大于第一正面阳极层，通过将第二正面阳极层与第一正面阳极层叠加形成具有高低落差的PN结结构，进一步的，该“凸”形结构还可以为从大到小逐渐缩小的塔型结构，其塔尖深入至衬底层10中，此时，正面阳极层21可以具有两种以上的厚度。衬底层10的第二侧设置的背面阳极层与上述正面阳极层的结构类似，在此不再赘述。

在一个实施例中，所述步骤c包括：去除第一氧化层，将硼源在1200-1500摄氏度的温度下注入到衬底层的第一侧，以使所述衬底层10的第一侧被正面阳极层覆盖，且所述正面阳极层21具有多种厚度。

在一个实施例中，在本实施例硼源的注入深度为10-30um，从而使两次硼源的植入形成一种有高低落差的PN结结构。

在本实施例中，通过将硼源在1200-1500摄氏度的温度下注入到衬底层的第一侧形成正面阳极层的基部211，该基部211的厚度Z为10-30um。

步骤d：采用第二掩模层在所述正面阳极层21上确定多个正面阴极区域，采用第三掩模层在所述背面阳极层22确定背面阴极区域，并在所述第二掩模层的掩蔽下向多个所述正面阴极区域注入第一导电类型杂质离子以形成多个正面阴极区31，在所述第三掩模层的掩蔽下向背面阴极区域注入第一导电类型杂质离子以形成背面阴极区32，参见图10所示。

在本实施例中，通过采用不同的掩模层可以在衬底层10两侧形成不同的阴极区域，具体的，可以采用第二掩模层在正面阳极层21上确定多个正面阴极区域，以形成多个正面阴极区31，而采用第三掩模层在背面阳极层22确定背面阴极区域，以在第三掩模层的掩蔽下向背面阴极区域注入第一导电类型杂质离子形成背面阴极区32。

在一个实施例中，本实施例中的步骤d具体包括：通过在正面阴极区域注入磷源的方式形成正面阴极区31，其中，磷源的注入深度为10-25um。

步骤e：去除第二掩模层和第三掩模层，采用第四掩模层在所述正面阳极层21确定正面隔离层区域，并在所述第四掩模层的掩蔽下刻蚀形成正面隔离沟槽401，所述正面隔离沟槽401的深度大于所述正面阳极层21的厚度，以将所述正面阳极层21分割为有效正面阳极层和无效正面阳极层213，所述正面阳极层21的凸起部212与所述正面隔离沟槽之间设有正面衬底隔离区11；采用同样的方式在所述背面阳极层22刻蚀形成背面隔离沟槽402，以将所述背面阳极层22分割为有效背面阳极层和无效背面阳极层223，并在所述背面阳极层22的凸起部222与所述背面隔离沟槽402之间设有背面衬底隔离区12，参见图11所示。

在本实施例中，采用第四掩模层在所述正面阳极层21确定正面隔离层区域，并采用刻蚀液在所述第四掩模层的掩蔽下刻蚀形成正面隔离沟槽401，具体的，该蚀刻工艺采用的刻蚀液为硝酸/氢氟酸/冰醋酸混合的溶液，在正面阳极层21表面形成二氧化硅再用刻蚀液蚀刻去除，从而形成正面隔离沟槽401。进一步的，可以采用同样的刻蚀工艺形成背面隔离沟槽402，在此不再赘述。

步骤f：在所述正面隔离沟槽401内填充绝缘材料，以形成正面隔离层41，在所述背面隔离沟槽402内填充绝缘材料，以形成背面隔离层42，参见图12所示。参见图2所示，在本实施例中，在衬底层10的第一侧，正面隔离层41将所述正面阳极层分割为有效正面阳极层和无效正面阳极层213，其中，有效正面阳极层位于正面隔离沟槽401包围的区域。进一步的，图3为本申请的一个实施例提供的可控硅器件的正面阳极层的凸起部212处的截面示意图，参见图3所示，所述正面隔离层41与所述正面阳极层的凸起部212之间设有正面衬底隔离区11，该正面衬底隔离区11属于衬底层10中的一部分，该正面衬底隔离区11的宽度决定了正面阳极层与衬底层10形成的PN结的高低落差的程度，由于衬底层10具有第一导电类型，正面阳极层具有第二导电类型，衬底层10与正面衬底隔离区11之间形成PN结，通过调节正面阳极层的厚度以及正面衬底隔离区11的宽度对击穿电压进行调节。

在一个实施例中，所述步骤f包括：采用玻璃涂布的方式在所述正面隔离沟槽401内填充绝缘材料。在本实施例中，参见图2所示，通过采用绝缘材料将所述正面阳极层分割为有效正面阳极层和无效正面阳极层213，由于正面隔离层41的深度大于无效正面阳极层213的厚度，因此，有效正面阳极层和无效正面阳极层213之间不存在电性连接，通过将外延层划分为有效正面阳极层和无效正面阳极层213，可以在器件制造工艺完成后对无效正面阳极层213进行划片从而完成单个可控硅器件的制备。

在一个实施例中，该绝缘材料为二氧化硅，采用玻璃涂布的方式，在500-800摄氏度的条件下进行烧结，以形成正面隔离层41，该玻璃具有高可靠性,抗湿性等优点。

步骤g：在多个所述正面阴极区31以及有效正面阳极层表面形成多个正面金属层51，多个正面金属层51互不接触，在所述有效背面阳极层表面形成背面金属层52，所述背面阴极区32位于所述背面金属层52与所述有效背面阳极层之间，参见图13所示。

本实用新型提供的可控硅器件中，通过将衬底层第一侧的正面阳极层以及衬底层第二侧的背面阳极层设置成“凸”形，且正面阳极层的凸起部位于所述正面阳极层的基部与所述衬底层之间，背面阳极层的凸起部位于所述背面阳极层的基部与所述衬底层之间，使得正面隔离层与所述正面阳极层的凸起部之间设有正面衬底隔离区，背面隔离层与所述背面阳极层的凸起部之间设有背面衬底隔离区，从而可以通过调节正面衬底隔离区和背面衬底隔离区的宽度对可控硅器件的击穿电压进行调节，避免了在制备过程中需要针对击穿电压的不同更换不同的硅基材，导致的制造成本增加、工艺复杂等问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可控硅器件，其特征在于，包括：具有第一导电类型的衬底层；

设置于所述衬底层的第一侧，且具有第二导电类型的正面阳极层，所述正面阳极层呈“凸”形结构，且所述正面阳极层的凸起部位于所述正面阳极层的基部与所述衬底层之间；

设置于所述衬底层的第二侧，且具有第二导电类型的背面阳极层，所述背面阳极层呈“凸”形结构，且所述背面阳极层的凸起部位于所述背面阳极层的基部与所述衬底层之间，所述衬底层的第二侧与所述衬底层的第一侧相对；

设置于所述衬底层的第一侧，与所述衬底层接触，用于将所述正面阳极层分割为有效正面阳极层和无效正面阳极层的正面隔离层；所述正面隔离层的深度大于所述正面阳极层的厚度，且所述正面隔离层与所述正面阳极层的凸起部之间设有正面衬底隔离区；

设置于所述衬底层的第二侧，与所述衬底层接触，用于将所述背面阳极层分割为有效背面阳极层和无效背面阳极层的背面隔离层；所述背面隔离层的深度大于所述背面阳极层的厚度，且所述背面隔离层与所述背面阳极层的凸起部之间设有背面衬底隔离区；

设置于所述有效正面阳极层上的多个正面金属层；

设置于所述有效正面阳极层与所述正面金属层之间，且具有第一导电类型的多个正面阴极区；

设置于所述有效背面阳极层上的背面金属层；以及

设置于所述有效背面阳极层与所述背面金属层之间，且具有第一导电类型的背面阴极区。

2.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。

3.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述正面阳极层的基部的厚度为10-30um。

4.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述正面阳极层的凸起部的厚度为25-35um。

5.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述正面衬底隔离区的宽度为1-15um。

6.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述隔离层为绝缘材料。

7.如权利要求6所述的可控硅器件，其特征在于，所述绝缘材料为二氧化硅。

8.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述正面阴极区的厚度为10-25um。

9.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述正面金属层为金属铝。

10.如权利要求1所述的可控硅器件，其特征在于，所述背面金属层为金属银。

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