[發明專利]逆導型SOI LIGBT器件單元

有效

• 申請號: 201010197471.8
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN101872771A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 張海鵬;蘇步春;張亮;張帆;牛小燕;林彌
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.逆導型SOI?LIGBT器件單元，其特征在于該器件單元包括半導體襯底(1)、隱埋氧化層(2)、緩沖區(3)、漂移區(4)、與漂移區(4)異型的阱(8)、與阱(8)同型重摻雜的阱接觸區(6)、與漂移區(4)同型重摻雜的源區(7)、柵氧化層(9)、與阱(8)同型的主器件陽極區(14)、與阱同型重摻雜的主器件陽極接觸區(13)、與漂移區(4)同型的主器件陽極短路點區(15)、場氧化層(12)、主器件多晶硅柵極與柵場板區(11)、主器件邊墻隔離氧化層(10)、邊緣溝槽隔離氧化層(16)、內部溝槽隔離氧化層(17)、續流二極管陰極接觸區(18)；所述的緩沖區(3)和漂移區(4)為同型摻雜；

水平設置的隱埋氧化層(2)將半導體襯底(1)和頂層器件層完全隔離；頂層器件層包括摻雜濃度不同的兩個同型半導體區，摻雜濃度高的為緩沖區(3)、摻雜濃度低的為漂移區(4)；豎直設置的內部溝槽隔離氧化層(17)將頂層器件層隔離成主器件部分和續流二極管部分，其中內部溝槽隔離氧化層(17)將型緩沖區(3)完全隔離，而將漂移區(4)部分隔離；主器件部分的邊緣設置有邊緣溝槽隔離氧化層(16)，邊緣溝槽隔離氧化層(16)與內部溝槽隔離氧化層(17)平行，邊緣溝槽隔離氧化層(16)和內部溝槽隔離氧化層(17)與隱埋氧化層(2)相連；

在頂層器件層漂移區(4)的上表面遠離型緩沖區(3)的一側向下摻雜形成與漂移區(4)異型的阱(8)，阱(8)沿水平方向貫穿主器件部分和續流二極管部分；在阱(8)內沿上表面向下設置與阱同型的重摻雜的阱接觸區(6)，阱接觸區(6)沿水平方向貫穿主器件部分和續流二極管部分；在主器件部分的阱(8)內沿上表面向下設置與漂移區(4)同型的重摻雜源區(7)，在阱(8)內的源區(7)的端面與邊緣溝槽隔離氧化層(16)和內部溝槽隔離氧化層(17)緊密接觸、側面與主器件部分的阱接觸區(6)緊密接觸；

其中在主器件部分的阱接觸區(6)和源區(7)構成主器件陰極區，在續流二極管部分的阱(8)作為續流二極管陽極區，阱接觸區(6)作為續流二極管陽極接觸區；

在主器件部分頂層器件層的型緩沖區(3)的上表面遠離漂移區(4)的一側向下摻雜形成與阱同型的主器件陽極區(14)；在主器件陽極區(14)內沿上表面向下設置與阱同型重摻雜的主器件陽極接觸區(13)，在主器件陽極接觸區(13)內遠離漂移區(4)的一側沿上表面向下設置有主器件陽極短路點區(15)，主器件陽極短路點區(15)沿豎直方向貫穿主器件陽極區(14)；主器件陽極短路點區(15)的兩個端面、主器件陽極區(14)的兩個端面以及主器件陽極接觸區(13)的兩個端面分別與邊緣溝槽隔離氧化層(16)和內部溝槽隔離氧化層(17)緊密接觸；

在續流二極管部分頂層器件層的型緩沖區(3)的上表面遠離漂移區(4)的一側向下進行同型重摻雜形成續流二極管陰極接觸區(18)，其中續流二極管部分的型緩沖區(3)作為續流二極管陰極區；

在漂移區(4)的上表面設置有柵氧化層(9)，柵氧化層(9)將源區(7)與漂移區(4)之間的阱(8)的上表面完全覆蓋；

場氧化層(12)設置在頂層器件層上表面，場氧化層(12)在主器件部分將柵氧化層(9)以外的頂層器件層覆蓋，在續流二極管部分將頂層器件層全部覆蓋；在主器件陰極區、主器件陽極接觸區(13)、續流二極管陽極接觸區和續流二極管陰極接觸區(18)上開有接觸孔；

在柵氧化層(9)上表面設置有多晶硅柵極與柵場板區(11)，多晶硅柵極與柵場板區(11)將柵氧化層(9)的全部上表面以及與柵氧化層(9)相鄰的場氧化層(12)的部分上表面覆蓋；

在主器件部分，裸露的柵氧化層(9)的側表面和多晶硅柵極與柵場板區(11)的表面上設置有邊墻隔離氧化層(10)；位于邊緣溝槽隔離氧化層(16)上方的邊墻隔離氧化層(10)上開有接觸孔；在所有接觸孔上設置金屬薄膜電極(5)。