일반기술

전력변환용 사각칩 사이리스터 반도체 소자 및 그 제조방법

본 기술은 전력변환용 사각칩 사이리스터 반도체 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 사각칩 사이리스터 소자에 있어서의 증폭 게이트 금속층을 절연보호막 밑에 매몰시킴으로써 캐소드 인출단자의 모양을 단순화시켜 솔더링에 의한 모듈 제작 공정을 간단하게 하고, 모듈의 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전력변환용 사각칩 사이리스터 반도체 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.이를 위해 특정 전도도를 가진 저농도의 N형 실리콘 기판의 상,하면에 P형 불순물층을 각각 확산 형성하는 단계, 기판의 상면에 형성된 상부 P형 불순물층의 일부 영역에 캐소드 영역 형성을 위해 N형 불순물층을 확산 형성하는 단계, N형 불순물층과 상부 P형 불순물층으로 이루어지는 NPNP 구조의 사각칩 사이리스터 소자 상면의 소정 부위에 증폭 게이트 금속층을 형성하는 단계, 증폭 게이트 금속층 위에 절연보호막 형성을 위해 제1산화막, 질화막 및 제2산화막을 차례로 적층 형성하는 단계, 제1산화막-질화막-제2산화막의 적층 절연보호막과 N형 불순물층 및 증폭 게이트 금속층의 일부위에 걸쳐 캐소드 금속층을 형성하는 단계, 캐소드 금속층과 소정 간격 이격하여 상부 P형 불순물층 위에 게이트 금속층을 형성하는 단계 및 기판의 하면에 형성된 하부 P형 불순물층의 하면에 애노드 금속층을형성하는 단계를 포함한다. 이와 같은 본 기술에 의하면, 증폭 게이트 금속층이 산화막-질화막-산화막의 절연보호막 밑으로 매몰되고, 표면에 캐소드 전극을 형성함으로써 모듈의 조립성을 향상시킬수 있다. 또한, 캐소드 전극 및 게이트 전극 인출단자를 솔더링에 의해서 형성시킴으로써 장기적으로 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.본 기술은 사각칩 사이리스터 소자에 있어서의 증폭 게이트 금속층을 절연 보호막 밑에 매몰시킴으로써 캐소드 인출단자의 모양을 단순화시켜 솔더링에 의한 모듈 제작 공정을 간단하게 하고, 모듈의 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전력변환용 사각칩 사이리스터 반도체 소자 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.이를 위해 특정 전도도를 가진 저농도의 N형 실리콘 기판, 기판의 상,하면에 각각 형성되는 상,하부 P형 불순물층, 기판의 상면에 형성된 상부 P형 불순물층의 일부 영역에 캐소드 영역 형성을 위해 확산 형성되는 N형 불순물층, N형 불순물층과 상부 P형 불순물층으로 이루어지는 NPNP 구조의 사각칩 사이리스터 소자 상면의 소정 부위에 형성되는 증폭 게이트 금속층, 증폭 게이트 금속층 위에 절연보호막 형성을 위해 형성되는 제1산화막, 제1산화막 위에 절연보호막 형성을 위해 형성되는 질화막, 질화막 위에 절연보호막 형성을 위해 형성되는 제2산화막, 제1산화막-질화막-제2산화막의 적층 구조체와 N형 불순물층 및 증폭 게이트 금속층의 일부위에 걸쳐 형성되는 캐소드 금속층, 캐소드 금속층과 소정 간격 이격되어 상부 P형 불순물층 위에 형성되는 게이트 금속층 및 기판의 하면에 형성된 하부 P형 불순물층의 하면에 형성되는 애노드 금속층을 포함하여 구성된다.