[发明专利]一种双层部分SOI LIGBT器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种双层部分SOI LIGBT器件，包括硅衬底，硅衬底上从左到右依次设有第一埋氧层和N埋层，N埋层的上表面高于第一埋氧层的上表面，第一埋氧层上设有P埋层，N埋层上设有第二埋氧层，P埋层的上表面和第二埋氧层的上表面在同一高度，P埋层和第二埋氧层上设有N型漂移区；本发明还公开了一种双层部分SOI LIGBT器件的制造方法，将常规SOI LIGBT的氧化层分成两层，并且在夹层之间使用反向PN结隔离。这种新型的分段隔离的结构一方面在保证器件良好的隔离衬底漏电流的情况下，提高了散热能力，降低了工作温度，同时也提高了击穿电压。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是一种双层部分SOI LIGBT器件及其制造方法。

背景技术

横向绝缘栅双极晶体管LIGBT(Lateral Insulator Gate Bipolar Transistor)是MOS栅器件结构与双极晶体管结构相结合而成的复合型功率器件,具有高输入阻抗和低导通压降的特点。和LDMOS不同的是LIGBT是一种双极型器件，导通时不仅有电子电流，阳极P+会向漂移区注入空穴产生电子电流，在没有隔离层的情况下部分空穴会继续向衬底注入，造成相当可观的漏电流。因此出现了两种衬底隔离方式，一种是反向PN结加上导流结构，这种结构的缺点是需要重掺杂因此大大降低了击穿电压。一种是SOI隔离，这种方式是用氧化层直接隔离衬底与漂移区，可以非常有效的降低漏电流，但是因为只有漂移区承压同样也降低了击穿电压，同时因为氧化层的导热能力很差，会造成自热效应。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种双层部分SOILIGBT器件及其制造方法，本发明中将埋氧层分成了两段，有利于工作时热量的导通到衬底，从而降低自热效应，硅衬底参与承压，因此击穿电压可以大大提升。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种双层部分SOI LIGBT器件，包括硅衬底，硅衬底上从左到右依次设有第一埋氧层和N埋层，N埋层的上表面高于第一埋氧层的上表面，第一埋氧层上设有P埋层，N埋层上设有第二埋氧层，P埋层的上表面和第二埋氧层的上表面在同一高度，P埋层和第二埋氧层上设有N型漂移区；

N型漂移区中的左侧设有P体区，P体区中从左到右依次设有阴极重掺杂P+区、阴极重掺杂N+区，N型漂移区中的右侧设有阳极P+区、轻掺杂N缓冲区和阳极重掺杂N+区，轻掺杂N缓冲区位于阳极P+区的下方，阳极重掺杂N+区位于阳极P+区和轻掺杂N缓冲区的右侧且与第二埋氧层的右侧接触；

阴极重掺杂P+区的上表面和阴极重掺杂N+区的部分上表面设有阴极，阴极重掺杂N+区的部分上表面、P体区的上表面和N型漂移区的上表面部分区域横跨设有栅极，阳极P+区的上表面部分区域设有阳极，栅极与阴极之间设有氧化层，栅极的下表面也设有氧化层，栅极与阳极之间设有氧化层。

作为本发明所述的一种双层部分SOI LIGBT器件进一步优化方案，所述N型漂移区、阴极重掺杂N+区、轻掺杂N缓冲区、N埋层和阳极重掺杂N+区均为N型；硅衬底、P体区、阴极重掺杂P+区、阳极P+区和P埋层均为P型。

作为本发明所述的一种双层部分SOI LIGBT器件进一步优化方案，所述硅衬底为SOI硅衬底。

基于一种双层部分SOI LIGBT器件的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、提供硅衬底；

步骤二、在硅衬底上从左到右依次设有第一埋氧层和N埋层，N埋层的上表面高于第一埋氧层的上表面，第一埋氧层上设有P埋层，N埋层上设有第二埋氧层，P埋层的上表面和第二埋氧层的上表面在同一高度，在P埋层区进行P掺杂，在N埋层区进行N掺杂；

步骤三、在P埋层和第二埋氧层上设有N型漂移区；