一種雙層部分soi ligbt器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種雙層部分SOI LIGBT器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]橫向絕緣棚.雙極晶體管LIGBT(LateralInsulator Gate Bipolar Transistor)是MOS柵器件結(jié)構(gòu)與雙極晶體管結(jié)構(gòu)相結(jié)合而成的復(fù)合型功率器件，具有高輸入阻抗和低導(dǎo)通壓降的特點(diǎn)。和LDMOS不同的是LIGBT是一種雙極型器件，導(dǎo)通時(shí)不僅有電子電流，陽極P+會(huì)向漂移區(qū)注入空穴產(chǎn)生電子電流，在沒有隔離層的情況下部分空穴會(huì)繼續(xù)向襯底注入，造成相當(dāng)可觀的漏電流。因此出現(xiàn)了兩種襯底隔離方式，一種是反向PN結(jié)加上導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是需要重?fù)诫s因此大大降低了擊穿電壓。一種是SOI隔離，這種方式是用氧化層直接隔離襯底與漂移區(qū)，可以非常有效的降低漏電流，但是因?yàn)橹挥衅茀^(qū)承壓同樣也降低了擊穿電壓，同時(shí)因?yàn)檠趸瘜拥膶?dǎo)熱能力很差，會(huì)造成自熱效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種雙層部分SOILIGBT器件及其制造方法，本發(fā)明中將埋氧層分成了兩段，有利于工作時(shí)熱量的導(dǎo)通到襯底，從而降低自熱效應(yīng)，硅襯底參與承壓，因此擊穿電壓可以大大提升。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
根據(jù)本發(fā)明提出的一種雙層部分SOI LIGBT器件，包括硅襯底，硅襯底上從左到右依次設(shè)有第一埋氧層和N埋層，N埋層的上表面高于第一埋氧層的上表面，第一埋氧層上設(shè)有P埋層，N埋層上設(shè)有第二埋氧層，P埋層的上表面和第二埋氧層的上表面在同一高度，P埋層和第二埋氧層上設(shè)有N型漂移區(qū)；
N型漂移區(qū)中的左側(cè)設(shè)有P體區(qū)，P體區(qū)中從左到右依次設(shè)有陰極重?fù)诫sP+區(qū)、陰極重?fù)诫sN+區(qū)，N型漂移區(qū)中的右側(cè)設(shè)有陽極P+區(qū)、輕摻雜N緩沖區(qū)和陽極重?fù)诫sN+區(qū)，輕摻雜N緩沖區(qū)位于陽極P+區(qū)的下方，陽極重?fù)诫sN+區(qū)位于陽極P+區(qū)和輕摻雜N緩沖區(qū)的右側(cè)且與第二埋氧層的右側(cè)接觸；
陰極重?fù)诫sP+區(qū)的上表面和陰極重?fù)诫sN+區(qū)的部分上表面設(shè)有陰極，陰極重?fù)诫sN+區(qū)的部分上表面、P體區(qū)的上表面和N型漂移區(qū)的上表面部分區(qū)域橫跨設(shè)有柵極，陽極P+區(qū)的上表面部分區(qū)域設(shè)有陽極，柵極與陰極之間設(shè)有氧化層，柵極的下表面也設(shè)有氧化層，柵極與陽極之間設(shè)有氧化層。
[0005]作為本發(fā)明所述的一種雙層部分SOILIGBT器件進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述N型漂移區(qū)、陰極重?fù)诫sN+區(qū)、輕摻雜N緩沖區(qū)、N埋層和陽極重?fù)诫sN+區(qū)均為N型；硅襯底、P體區(qū)、陰極重?fù)诫sP+區(qū)、陽極P+區(qū)和P埋層均為P型。
[0006]作為本發(fā)明所述的一種雙層部分SOILIGBT器件進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述硅襯底為SOI硅襯底。
[0007]基于一種雙層部分SOI LIGBT器件的制造方法，包括以下步驟: 步驟一、提供娃襯底；
步驟二、在硅襯底上從左到右依次設(shè)有第一埋氧層和N埋層，N埋層的上表面高于第一埋氧層的上表面，第一埋氧層上設(shè)有P埋層，N埋層上設(shè)有第二埋氧層，P埋層的上表面和第二埋氧層的上表面在同一高度，在P埋層區(qū)進(jìn)行P摻雜，在N埋層區(qū)進(jìn)行N摻雜；
步驟三、在P埋層和第二埋氧層上設(shè)有N型漂移區(qū)；
步驟四、在N型漂移區(qū)中的左側(cè)設(shè)有P體區(qū)，P體區(qū)中從左到右依次設(shè)有陰極重?fù)诫sP+區(qū)、陰極重?fù)诫sN+區(qū)，N型漂移區(qū)中的右側(cè)設(shè)有陽極P+區(qū)、輕摻雜N緩沖區(qū)和陽極重?fù)诫sN+區(qū)，輕摻雜N緩沖區(qū)位于陽極P+區(qū)的下方，陽極重?fù)诫sN+區(qū)15位于陽極P+區(qū)和輕摻雜N緩沖區(qū)的右側(cè)且與第二埋氧層的右側(cè)接觸；
步驟五、陰極重?fù)诫sP+區(qū)的上表面和陰極重?fù)诫sN+區(qū)的部分上表面設(shè)有陰極，陰極重?fù)诫sN+區(qū)的部分上表面、P體區(qū)的上表面和N型漂移區(qū)的上表面部分區(qū)域橫跨設(shè)有柵極，陽極P+區(qū)的上表面部分區(qū)域設(shè)有陽極，柵極與陰極之間設(shè)有氧化層，柵極的下表面也設(shè)有氧化層，柵極與陽極之間設(shè)有氧化層。
[0008]作為本發(fā)明所述的一種雙層部分SOILIGBT器件的制造方法進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述N埋層區(qū)和P埋層區(qū)的濃度為I X 115Cnf3，N型漂移區(qū)的濃度為I X 115Cnf3，輕摻雜N緩沖區(qū)的濃度為3 X 1017cm—3，P體區(qū)的濃度為I X 1017cm—3，陰極重?fù)诫sN+區(qū)、陰極重?fù)诫sP+區(qū)、陽極P+區(qū)的濃度為I X 121Cnf3，陽極重?fù)诫sN+區(qū)的濃度為5 X 120Cm-3O
[0009]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明中將埋氧層分成了兩段，有利于工作時(shí)熱量的導(dǎo)通到襯底，從而降低自熱效應(yīng)；
(2)硅襯底參與承壓，因此擊穿電壓可以大大提升。
【附圖說明】
[0010]圖1是普通LIGBT剖面示意圖。
[0011 ]圖2是普通S0ILIGBT器件的剖面示意圖。
[0012]圖3是雙層部分SOILIGBT器件的剖面示意圖。
[0013]圖中的附圖標(biāo)記解釋為:1-硅襯底，2-第一埋氧層，17-N埋層，3-P埋層，17-N埋層，16-第二埋氧層，4-N型漂移區(qū)，5-P體區(qū)，6-陰極重?fù)诫sP+區(qū)，7-陰極重?fù)诫sN+區(qū)，13-陽極P+區(qū)，14-輕摻雜N緩沖區(qū)，15-陽極重?fù)诫sN+區(qū)，8-陰極，9-柵極，12-陽極，11-氧化層，10_溝道。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
如圖1所示，普通LIGBT器件結(jié)構(gòu)，在工作區(qū)域和襯底之間不存在應(yīng)對(duì)襯底漏電流的隔離結(jié)構(gòu)，因此在工作狀態(tài)中大量空穴直接注入到襯底，對(duì)器件性能造成嚴(yán)重影響。
[0015]如圖3所示，一種雙層部分SOI LIGBT器件，包括硅襯底I，硅襯底上從左到右依次設(shè)有第一埋氧層2和N埋層17，N埋層17的上表面高于第一埋氧層2的上表面，第一埋氧層上設(shè)有P埋層3，N埋層17上設(shè)有第二埋氧層16，P埋層3的上表面和第二埋氧層16的上表面在同一高度，P埋層3和第二埋氧層16上設(shè)有N型漂移區(qū)4; N型漂移區(qū)4中的左側(cè)設(shè)有P體區(qū)5，P體區(qū)5中從左到右依次設(shè)有陰極重?fù)诫sP+區(qū)6、陰極重?fù)诫sN+區(qū)7，N型漂移區(qū)中的右側(cè)設(shè)有陽極P+區(qū)13、輕摻雜N緩沖區(qū)14和陽極重?fù)诫sN+區(qū)15，輕摻雜N緩沖區(qū)14位于陽極P+區(qū)13的下方，陽極重?fù)诫sN+區(qū)15位于陽極P+區(qū)13和輕摻雜N緩沖區(qū)14的右側(cè)且與第二埋氧層16的右側(cè)接觸;P體區(qū)5的上端為溝道10;
陰極重?fù)诫sP+區(qū)6的上表面和陰極重?fù)诫sN+區(qū)7的部分上表面設(shè)有陰極，陰極重?fù)诫sN+區(qū)7的部分上表