一种薄SOI短路阳极LIGBT制造技术

本发明专利技术属于功率半导体技术领域，具体涉及一种薄SOI短路阳极LIGBT。本发明专利技术相比于传统的SOI基LIGBT，在纵向上引入与P+阳极区并列的N+阳极区，在位于P+阳极区(9)和N+阳极区(10)靠近阴极结构的一侧，又引入间断分布的N型岛。新器件在阻断状态下，N型岛不完全耗尽，可有效截止耗尽区进一步扩展，防止其穿通击穿。在开启起始阶段，电子电流流经N型岛，以及相邻N型岛之间的高阻漂移区。间断N型岛相比于传统的连续N缓冲层可增大阳极端一侧的分布电阻，使器件在较小电流下进入双极模式。本发明专利技术的有益效果为，相对于传统LIGBT，本发明专利技术具有高速度、低关断损耗的优良性能；相比于传统短路阳极LIGBT，本发明专利技术亦可在小元胞尺寸下消除snapback效应。

A thin SOI short circuit anode LIGBT

The invention belongs to the technical field of power semiconductors, in particular to a thin SOI short circuit anode LIGBT. SOI based LIGBT compared with the traditional N+, introduced the anode region juxtaposed with the P+ anode in the longitudinal direction, in the P+ anode region (9) and N+ (10) near the anode side of the cathode structure, and introduce the discontinuous N island distribution. Under the blocking condition, the N island is not completely depleted, and the effective depletion region can be further extended to prevent its through breakdown. At the start of the starting phase, the electron current flows through the island of N and the high resistance drift region between the adjacent N islands. Compared with the conventional continuous N buffer layer, the discontinuous N island can increase the distribution resistance at the anode side of the island, allowing the device to enter the bipolar mode at less current. The invention has the advantages that compared with the traditional LIGBT, the invention has excellent performance of high speed and low switching losses; compared to the traditional short anode LIGBT, the invention can eliminate the snapback effect in the small cell size under.

【技术实现步骤摘要】
一种薄SOI短路阳极LIGBT
本专利技术属于功率半导体
，涉及一种薄SOI短路阳极LIGBT(LateralInsulatedGateBipolarTransistor，横向绝缘栅双极型晶体管)。
技术介绍
IGBT作为电力电子器件的典型代表，兼具MOSFET高输入阻抗和BJT低导通压降两方面优点，其在轨道交通、智能电网、家用电器以及基站等众多领域独居优势。SOI基LIGBT由于采用介质隔离，其泄露电流减小，寄生电容更小，抗辐照能力更强。此外，横向IGBT(LIGBT)便于集成，促使SOI-LIGBT成为单片功率集成芯片的核心元器件。IGBT低导通压降得益于开通时漂移区内的电导调制效应，从而获得较低的导通压降和导通损耗。关断时，阳极区的电子势垒迫使存储在漂移区的载流子通过复合消失，关断速度减慢而关断损耗增加，限制IGBT的高频应用。因此，导通压降和关断损耗的矛盾仍是IGBT的基本问题。缓解二者矛盾关系主要有以下三种技术。其一，寿命控制技术可使漂移区内的载流子复合速度变快，减小器件关断损耗。然而，此种技术亦会使器件导通时漂移区内非平衡载流子浓度减小，导通压降上升。其二，在阴极端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄SOI短路阳极LIGBT，包括自下而上依次层叠设置的P衬底(1)、埋氧层(2)和顶部半导体层；沿器件横向方向，所述的顶部半导体层从器件一侧到另一侧依次具有阴极结构、P阱区(4)、N漂移区(3)和阳极结构；所述阴极结构包括P+体接触区(6)和N+阴极区(5)，所述P+体接触区(6)的底部与埋氧层(2)接触，所述N+阴极区(5)位于P阱区(4)上层，且N+阴极区(5)与P+体接触区(6)和P阱区(4)接触，P+体接触区(6)与P阱区(4)接触；P+体接触区(6)和N+阴极区(5)的共同引出端为阴极；所述P阱区(4)与N漂移区(3)接触；在所述N+阴极区(5)与N漂移区(3)之间的P阱区(4)...

【技术特征摘要】
1.一种薄SOI短路阳极LIGBT，包括自下而上依次层叠设置的P衬底(1)、埋氧层(2)和顶部半导体层；沿器件横向方向，所述的顶部半导体层从器件一侧到另一侧依次具有阴极结构、P阱区(4)、N漂移区(3)和阳极结构；所述阴极结构包括P+体接触区(6)和N+阴极区(5)，所述P+体接触区(6)的底部与埋氧层(2)接触，所述N+阴极区(5)位于P阱区(4)上层，且N+阴极区(5)与P+体接触区(6)和P阱区(4)接触，P+体接触区(6)与P阱区(4)接触；P+体接触区(6)和N+阴极区(5)的共同引出端为阴极；所述P阱区(4)与N漂移区(3)接触；在所述N+阴极区(5)与N漂移区(3)之间的P阱区(4)上表面具有栅极结构；所述栅极结构包括栅介质(7)和覆盖在栅介质(7)之上的栅多晶硅(8)，栅多晶硅(8)的引出端为栅电极；所述阳极结构包括沿器件纵向方向交替排列的P+阳极区(9)和N+阳极区(10)，所述P+阳极区(9)和N+阳极区(10)与N漂移区(3)和埋...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小蓉，黄琳华，邓高强，周坤，魏杰，孙涛，刘庆，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51