[發明專利]一種具有載流子存儲層的槽型SOI LIGBT

有效

• 申請號: 201710328752.4
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN106920842B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 羅小蓉;孫濤;黃琳華;鄧高強;劉慶;魏杰;歐陽東法;周坤;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;電子科技大學廣東電子信息工程研究院
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

1.一種具有載流子存儲層的槽柵SOI LIGBT器件，包括襯底層(1)及其上方的介質埋層(2)；所述介質埋層(2)的上表面沿器件水平方向依次具有陰極結構、N型半導體漂移區(4)和陽極結構；

所述陰極結構包括P型阱區(3)、P型重摻雜區(5)及N型重摻雜區(6)，P型重摻雜區(5)和N型重摻雜區(6)位于P型阱區(3)的上表面，兩者相互獨立且N型重摻雜區(6)位于靠近漂移區(4)的一側；所述P型重摻雜區(5)和N型重摻雜區(6)上表面引出陰極；

其特征在于，在所述N型重摻雜區(6)與N型半導體漂移區(4)之間的P型阱區(3)上表面具有平面柵結構，沿器件縱向，在所述平面柵結構的兩端具有槽柵結構，所述槽柵結構由第一導電材料(7)及其四周的第一絕緣介質(8)構成，第一絕緣介質(8)的一側從上到下依次與N型重摻雜區(6)和P型阱區(3)的側面接觸，第一絕緣介質(8)和第一導電材料(7)的底部與介質埋層(2)接觸；所述器件縱向方向為與器件水平方向和器件垂直方向均垂直的第三維度方向；

所述平面柵結構和兩側的槽柵結構形成三柵，其共同引出端為柵極；在槽柵結構靠近漂移區(4)的一側具有介質槽，所述介質槽中填充有第二導電材料(11)及位于第二導電材料(11)四周的第二絕緣介質(12)，第二絕緣介質(12)的一側與槽柵結構接觸，另一側與漂移區(4)接觸，第二導電材料(11)及第二絕緣介質(12)的下表面與介質埋層(2)接觸；所述介質槽在器件縱向方向間斷分布，其間隙寬度大于槽柵結構的間隙寬度，其間隙處具有載流子存儲層(13)，所述載流子存儲層(13)一側與P型阱區(3)相接，另一側與漂移區(4)相接；所述槽柵結構和介質槽以器件橫向方向的中線為對稱軸，在器件縱向方向上呈對稱分布；所述載流子存儲層(13)用于在器件正向導通時，阻擋漂移區(4)中的空穴，使得更多的電子注入漂移區(4)，從而降低器件的正向導通壓降；所述介質槽用于在物理上阻擋空穴被陰極收集，進一步降低正向導通壓降，并在正向阻斷時輔助耗盡載流子存儲層(13)，使得在高濃度載流子存儲層(13)的情況下器件保持高耐壓；

所述陽極結構包括N型阱區(14)和P型陽極區(15)，所述N型阱區(14)的下表面和介質埋層(2)相接，N型阱區(14)的側面與漂移區(4)接觸；P型陽極區(15)引出陽極電極。

2.根據權利要求1所述的一種具有載流子存儲層的SOI LIGBT器件，其特征在于，所述介質槽引出端與陰極相連。

3.根據權利要求1所述的一種具有載流子存儲層的SOI LIGBT器件，其特征在于，所述介質槽引出端與柵電極相連。