【技术实现步骤摘要】
可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件及其制造方法
本专利技术属于半导体功率器件
,具体涉及一种可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件及其制造方法。
技术介绍
相较于常规的体硅技术,SOI技术具有高速、低功耗、高集成度、寄生效应小、隔离特性良好、闭锁效应小以及强抗辐射能力等优点,使集成电路的可靠性和抗软失误能力大大提高,从而正逐渐成为制造高速度、低功耗、高集成度和高可靠性的集成电路的主流技术。横向绝缘栅双极晶体管(LIGBT:LateralInsulatedGateBipolarTransistor)具有高输入阻抗、电压控制以及低导通电阻等优点,且具有纵向器件所不具有的易于集成的优势。因此,横向绝缘栅双极晶体管越来越受到关注和推崇,从而发展越发迅速,应用领域越发广泛。然而,一方面,横向高压器件较低的纵向耐压限制了其在HVIC中的应用,根据SOI介质场增强(ENhancedDIelectriclayerField,简称ENDIF)普适理论,采用超薄顶层硅可提高SOI器件的纵向耐压,但同时也导致了较大的比导通电阻,器件耐压和导通电阻之间的相互制约关系限制了SOI-LIGBT即SOI横向绝缘栅双极晶体管的进一步发展。另一方面,IGBT为单向导通器件,在实际应用中,反向导通时需要一个额外的二极管以通过负载中的无功电流,同时起到抑制寄生电感产生的额外电压的作用。解决这一问题的一种技术方案为逆导型绝缘栅双极晶体管(RC-IGBT),然而该方案又将使IGBT引入一个新的问题,即负阻(Snapback)效应,从而影响器件的性能。
技术实现思路
鉴 ...
【技术保护点】
一种可抑制Snapback现象的SOI‑LIGBT器件,其特征在于:其元胞结构包括衬底(1)、衬底(1)上表面的埋氧层(2)、埋氧层(2)上方的厚介质层(3)、厚介质层(3)左侧的厚硅层漂移区(4)、厚硅层漂移区(4)内部左端的P阱区(12)、所述P阱区(12)内部设置的相互独立的P型重掺杂发射极区(11)和第一N型重掺杂区(42)、沿纵向方向贯穿设置在厚介质层(3)右端的N型buffer区(41)、N型buffer区(41)内部左端的P型重掺杂集电极区(13)、N型buffer区(41)内部右端的第二N型重掺杂区(45)、位于P型重掺杂集电极区(13)和第二N型重掺杂区(45)之间的集电极介质阻挡层(31)、设置在P型重掺杂集电极区(13)与第二N型重掺杂区(45)上表面的集电极接触电极(6)、分别与厚介质层(3)下表面和埋氧层(2)上表面相切的超薄顶层硅漂移区(43)、P阱区(12)上表面的发射极接触电极(5),设置在第一N型重掺杂区(42)、P阱区(12)和厚硅层漂移区(4)的上表面的栅氧化层(8)、设置于栅氧化层(8)上表面的多晶硅栅(7),所述P型重掺杂发射极区(11)和第一 ...
【技术特征摘要】
1.一种可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:其元胞结构包括衬底(1)、衬底(1)上表面的埋氧层(2)、埋氧层(2)上方的厚介质层(3)、厚介质层(3)左侧的厚硅层漂移区(4)、厚硅层漂移区(4)内部左端的P阱区(12)、所述P阱区(12)内部设置的相互独立的P型重掺杂发射极区(11)和第一N型重掺杂区(42)、沿纵向方向贯穿设置在厚介质层(3)右端的N型buffer区(41)、N型buffer区(41)内部左端的P型重掺杂集电极区(13)、N型buffer区(41)内部右端的第二N型重掺杂区(45)、位于P型重掺杂集电极区(13)和第二N型重掺杂区(45)之间的集电极介质阻挡层(31)、设置在P型重掺杂集电极区(13)与第二N型重掺杂区(45)上表面的集电极接触电极(6)、分别与厚介质层(3)下表面和埋氧层(2)上表面相切的超薄顶层硅漂移区(43)、P阱区(12)上表面的发射极接触电极(5),设置在第一N型重掺杂区(42)、P阱区(12)和厚硅层漂移区(4)的上表面的栅氧化层(8)、设置于栅氧化层(8)上表面的多晶硅栅(7),所述P型重掺杂发射极区(11)和第一N型重掺杂区(42)的上表面与发射极接触电极(5)连接,所述埋氧层(2)与厚硅层漂移区(4)、超薄顶层硅漂移区(43)以及N型buffer区(41)的下表面相连接,所述栅氧化层(8)的左边界与第一N型重掺杂区(42)的右端部分重叠,栅氧化层(8)的右边界延伸到P阱区(12)的右端。2.根据权利要求1所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述器件还包括P条(14)、N条(44),所述N条(44)与P条(14)在Z方向上交替设置在P阱区(12)和厚介质层(3)之间的厚硅层漂移区(4)中。3.根据权利要求1所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述衬底(1)为P型硅或为N型硅,SOI层为P型或为N型。4.根据权利要求1所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述集电极介质阻挡层(31)包括在Z方向上被N型buffer区(41)隔开的多个子阻挡层,相邻子阻挡层之间在Z方向上的距离为a。5.根据权利要求1所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述超薄顶层硅漂移区(43)和厚硅层漂移区(4...
【专利技术属性】
技术研发人员:乔明,詹珍雅,章文通,肖倩倩,王正康,余洋,何逸涛,张波,
申请(专利权)人:电子科技大学,电子科技大学广东电子信息工程研究院,
类型:发明
国别省市:四川,51
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