[发明专利]绝缘体上硅的横向绝缘栅双极晶体管及工艺制造方法

权利要求书

1.一种绝缘体上硅的横向绝缘栅双极晶体管，包括：P型掺杂半导体衬底(1)，在所述P型掺杂半导体衬底(1)上面设有埋氧层(2)，在所述埋氧层(2)上设有P型掺杂外延层(3)，在所述P型掺杂外延层(3)的左侧设有N型掺杂深阱区(4)，在所述P型掺杂外延层(3)的右侧设有P型掺杂深阱区(5)，在所述N型掺杂深阱区(4)和部分所述P型掺杂外延层(3)的上方设有N型掺杂漂移区(6)，在所述P型掺杂深阱区(5)和部分所述P型掺杂外延层(3)的上方设有P型掺杂半导体区(7)，在所述N型掺杂漂移区(6)中左侧设有N型掺杂缓冲区(8)，在所述N型掺杂缓冲区(8)中设有P型掺杂阳极接触区域(9)，在所述P型掺杂半导体区(7)中设有N型掺杂阴极接触区域(10)和P型掺杂体接触区(11)，在部分所述N型掺杂漂移区(6)和部分所述P型掺杂半导体区(7)的上方设有栅氧化层(12)，在部分所述N型掺杂漂移区(6)的上方设有二阶场氧化层(13)，其特征在于，在所述P型掺杂阳极接触区域(9)的上方设有第二金属层(15)，构成了所述绝缘体上硅的横向绝缘栅双极晶体管的阳极金属电极，在所述P型掺杂体接触区(11)和部分所述N型掺杂阴极接触区域(10)的上方设有第一金属层(14)，构成了绝缘体上硅的横向绝缘栅双极晶体管的阴极金属电极，在栅氧化层(12)的上方设有多晶硅(16)，并且多晶硅(16)的左端延伸到二阶场氧化层(13)的上方构成二阶多晶硅场板结构。

2.一种用于如权利要求1所述的一种绝缘体上硅的横向绝缘栅双极晶体管的制造方法，包括如下步骤：

1)取一块P型绝缘体上硅片，外延生长P型外延层，形成所述P型掺杂外延层(3)，然后采用离子注入和后续的退火工艺形成所述N型掺杂深阱区(4)和所述P型掺杂深阱区(5)； 

2) 采用离子注入工艺形成所述N型掺杂漂移区(6)，其中N型掺杂漂移区(6)为低浓度，所述P型掺杂半导体区(7)，然后生长所述栅氧化层(12)和所述二阶场氧化层(13)，接着淀积多晶硅，并进行刻蚀形成多晶硅栅和二阶场板，然后离子注入形成所述P型掺杂阳极接触区域(9)，所述N型掺杂阴极接触区域(10)和所述P型掺杂体接触区(11)；

3)采用高能离子注入和短时间退火形成所述N型掺杂缓冲区(8)；

4)经过淀积铝和刻蚀铝工艺，形成所述第一金属层(14)和所述第二金属层(15)，最后进行后续钝化处理；

其特征在于，所述二阶场氧化层(13)是经过淀积氧化层、刻蚀氧化层，最后用热生长氧化层工艺制造的，并且所述N型掺杂缓冲区(8)是利用二阶场氧化层(13)的自对准方法，采用高能离子注入工艺形成的。

3.根据权利要求2所述的绝缘体上硅的横向绝缘栅双极晶体管的制造方法，其特征在于，所述二阶场氧化层(13)的阶梯的厚度是由氧化层淀积工艺控制的。

4.根据权利要求2所述的绝缘体上硅的横向绝缘栅双极晶体管的制造方法，其特征在于，所述二阶场氧化层(13)的阶梯的坡度是由氧化层的刻蚀工艺控制的。

5.根据权利要求2所述的绝缘体上硅的横向绝缘栅双极晶体管的制造方法，其特征在于，所述N型掺杂缓冲区(8)的深度是由高能离子注入的能量决定的。

6.根据权利要求2所述的绝缘体上硅的横向绝缘栅双极晶体管的制造方法，其特征在于，所述N型掺杂缓冲区(8)中的浓度分布是由高能离子注入的剂量和后序的退火工艺共同决定的。