【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率半导体结构，特别涉及一种soi ligbt器件及其制备方法。
技术介绍
1、绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transister，igbt)是mos栅结构誉双极型晶体管结构相结合进化而成的复合型功率结构，它完美结合了mos管开关速度快和双极型晶体管电流能力强的优点，已广泛运用于变频家电、感应加热、工业变频、光伏发电、风力发电、机车牵引等领域。其中，绝缘体上硅横向绝缘栅双极型晶体管(soi-lateralinsulated gate bipolar transister，soi-ligbt)是一种典型的基于soi工艺的结构，具有易于集成、耐压高、驱动电流能力强、开关速度快等优点，在功率集成电路中得到了广泛的应用。
2、随着igbt应用的普及，对其性能的要求也日益苛刻，不同应用领域对其需求亦逐渐分化，这就促使研究者在现有结构上对其进行更进一步的优化，使其更进一步的适应不同领域。其中soi ligbt器件的电流能力是衡量器件开启性能的重要标准，而开启时的电流峰值过高对器件的开启损耗、安全性能都有很大的影响。器件的di/dt能力反映了器件开启时电流上升的快慢。若电流上升过快，则显示器件的开启电流上升过快，甚至电流过大，造成器件开启不安全，开启损耗过大；若di/dt过小则表明器件电流上升速度过慢，造成器件开启速度过慢，器件开启损耗也会过大。所以为了提高器件开启时的di/dt的能力，有研究者提出了平面栅u型沟道的soi ligbt结构，通过采用这种结构，平面栅u型沟道的soil
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种soi ligbt器件及其制备方法，其目的是为了减小器件的导通电阻，降低关断损耗。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种soi ligbt器件，其元胞结构包括自下而上依次层叠的p型衬底、埋氧层、n型漂移区，n型漂移区顶部的两端设置有发射区和n型缓冲层，发射区上形成有发射极，n型缓冲层上形成有集电极；
3、n型漂移区顶部的还设有p-top层、第一矩形沟槽和第二矩形沟槽；
4、p-top层位于发射区和n型缓冲层之间，p-top层靠近发射区的一侧的中部与发射区相接，第一矩形沟槽、第二矩形沟槽均位于发射区与p-top层之间，设置于p-top层靠近发射区的一侧的两端分别通过第一矩形沟槽和第二矩形沟槽与发射区相接，第一矩形沟槽的上表面形成第一栅极，第二矩形沟槽的上表面形成第二栅极，第一矩形沟槽和第二矩形沟槽之间形成空穴抽取通道。
5、进一步来说，发射区包括p型阱区、p+有源区、第一n+有源区和第二n+有源区组成；
6、p型阱区设置于发射区的下部；
7、p+有源区位于p型阱区上，p+有源区靠近p-top层的一侧中部与p-top层靠近发射区的一侧的中部相接；
8、第一n+有源区、第二n+有源区均位于p型阱区上；
9、第一n+有源区位于p+有源区与第一矩形沟槽之间；
10、第二n+有源区位于p+有源区与第二矩形沟槽之间；
11、p+有源区的上表面与第一n+有源区的上表面、第二n+有源区的上表面共同形成发射极。
12、进一步来说，p-top层内沉积有浓度为3×1015cm-3的p型掺杂离子。
13、进一步来说，第一矩形沟槽和第二矩形沟槽内均生长有500a的牺牲氧之后，进行干氧处理形成栅氧结构。
14、进一步来说，p+有源区内注入有磷离子。
15、进一步来说，第一n+有源区、第二n+有源区内均注入有砷离子。
16、进一步来说，第一矩形沟槽和第二矩形沟槽的深度均大于p-top层的深度，第一矩形沟槽和第二矩形沟槽的深度均小于n型漂移区的厚度。
17、本专利技术还提供了一种soi ligbt器件的制备方法，应用于上述的soi ligbt器件，制备方法包括：
18、步骤1，提供p型衬底；
19、步骤2，p型衬底向上生长形成埋氧层和n型漂移区，并在n型偏移区顶部的两端设置发射区和n型缓冲层；
20、步骤3，通过掩膜版在n型漂移区上刻蚀一个矩形沟槽，矩形沟槽位于发射区和n型缓冲层之间；
21、步骤4，利用低压化学气相沉积在矩形沟槽内淀积生长浓度为3×1015cm-3的p型掺杂离子形成p-top层，p-top层与发射区相接；
22、步骤5，调用栅氧层掩膜版在p-top层与发射区之间刻蚀得到第一矩形沟槽和第二矩形沟槽，并在第一矩形沟槽和第二矩形沟槽之间形成空穴抽取通道；
23、步骤6，在第一矩形沟槽和第二矩形沟槽内均预热氧化生长500a的牺牲氧之后，进行干氧处理形成栅氧结构，并在第一矩形沟槽中的栅氧结构上表面形成第一栅极，在第二矩形沟槽中的栅氧结构上表面形成第二栅极；
24、步骤7，在发射区内注入p型掺杂离子形成p型阱区，在n型缓冲层内注入n型掺杂离子，并在n型缓冲层的上表面形成集电极；
25、步骤8，在p型阱区上靠近第一矩形沟槽的一侧和靠近第二矩形沟槽的一侧分别注入磷离子形成第一n+有源区和第二n+有源区，并在p型阱区上远离第一矩形沟槽和第二矩形沟槽的的一侧注入砷离子形成p+有源区，p+有源区靠近第一n+有源区的一侧的中部与p-top层靠近发射区的一侧的中部相接，p+有源区的上表面与第一n+有源区的上表面、第二n+有源区的上表面共同形成发射极。
26、进一步来说，空穴抽取通道由第一栅极和第二栅极控制，空穴通过空穴抽取通道与发射极相连。
27、本专利技术的上述方案有如下的有益效果：
28、本专利技术所提供的soi ligbt器件，其元胞结构包括自下而上依次层叠的p型衬底、埋氧层、n型漂移区，n型漂移区顶部的两端设置有发射区和n型缓冲层，发射区上形成有发射极，n型缓冲层上形成有集电极；n型漂移区顶部的还设有p-top层、第一矩形沟槽和第二矩形沟槽；p-top层位于发射区和n型缓冲层之间，p-top层靠近发射区的一侧的中部与发射区相接，第一矩形沟槽、第二矩形沟槽均位于发射区与p-top层之间，设置于p-top层靠近发射区的一侧的两端分别通过第一矩形沟槽和第二矩形沟槽与发射区相接，第一矩形沟槽的上表面形成第一栅极，第二矩形沟槽的上表面形成第二栅极，第一矩形沟槽和第二矩形沟槽之间形成空穴抽取通道；与现有技术相比，空穴抽取通道由第一栅极和第二栅极控制，空穴通过空穴抽取通道与发射极相连，在器件栅极加压时，第一栅极和第二栅极之间形成空穴势垒，从而阻断了空穴抽取通道实现快速关断，降低器件的关断损耗，同时还会保持n型漂移区内载流子的浓度，增加器件的电导调制作用，从而减本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种SOILIGBT器件，其元胞结构包括自下而上依次层叠的P型衬底(1)、埋氧层(2)、N型漂移区(3)，所述N型漂移区(3)顶部的两端设置有发射区(6)和N型缓冲层(5)，所述发射区(6)上形成有发射极(15)，所述N型缓冲层(5)上形成有集电极(16)，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的SOILIGBT器件，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的SOI LIGBT器件，其特征在于，所述P-top层(4)内沉积有浓度为3×1015cm-3的P型掺杂离子。
4.根据权利要求3所述的SOI LIGBT器件，其特征在于，所述第一矩形沟槽(7)和所述第二矩形沟槽(8)内均生长有500A的牺牲氧之后，进行干氧处理形成栅氧结构。
5.根据权利要求4所述的SOILIGBT器件，其特征在于，所述P+有源区(12)内注入有磷离子。
6.根据权利要求5所述的SOI LIGBT器件，其特征在于，所述第一N+有源区(13)、所述第二N+有源区(14)内均注入有砷离子。
7.根据权利要求6所述的SOI LIGBT器件，其特征
8.一种SOILIGBT器件的制备方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任意一项所述的SOILIGBT器件，所述制备方法包括：
9.根据权利要求8所述的SOILIGBT器件的制备方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种soiligbt器件，其元胞结构包括自下而上依次层叠的p型衬底(1)、埋氧层(2)、n型漂移区(3)，所述n型漂移区(3)顶部的两端设置有发射区(6)和n型缓冲层(5)，所述发射区(6)上形成有发射极(15)，所述n型缓冲层(5)上形成有集电极(16)，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的soiligbt器件，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的soi ligbt器件，其特征在于，所述p-top层(4)内沉积有浓度为3×1015cm-3的p型掺杂离子。
4.根据权利要求3所述的soi ligbt器件，其特征在于，所述第一矩形沟槽(7)和所述第二矩形沟槽(8)内均生长有500a的牺牲氧之后，进行干氧处理形成栅氧结构。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱滔，邓秀琳，黄晓橹，李雨欣，盛骏骏，
申请(专利权)人：湖南杰楚微半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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