[发明专利]一种SOI-LIGBT器件及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201710096610.X 申请日: 2017-02-22
公开(公告)号: CN107017282B 公开(公告)日: 2020-01-21
发明(设计)人: 周骏;成建兵;袁晴雯 申请(专利权)人: 南京邮电大学
主分类号: H01L29/06 分类号: H01L29/06;H01L29/739;H01L21/331
代理公司: 32200 南京经纬专利商标代理有限公司 代理人: 黄欣
地址: 210023 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 soi ligbt 器件 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种SOI-LIGBT器件,其特征在于:其元胞结构包括硅衬底(1)、位于硅衬底(1)上的埋氧层(2),位于埋氧层(2)上的P阱(3),位于P阱(3)上相邻设置的P体区1(4)、N型漂移区(10)、P体区2(16)以及第一氧化层(9);

P体区1(4)设置于P阱(3)顶部一侧,阴极重掺杂P+区(5)和阴极重掺杂N+区(7)彼此独立地设置于P体区1(4)中、且阴极重掺杂P+区(5)和阴极重掺杂N+区(7)均与阴极(6)相接触;

P体区2(16)设置于P阱(3)顶部另一侧,在P体区2(16)中设有阳极重掺杂N+区(15)并位于其顶部一侧;

N型漂移区(10)设置于P体区1(4)和P体区2(16)之间,在N型漂移区(10)中设有N型缓冲层(11)并与P体区2(16)侧面相接触,N型缓冲层(11)中设置有阳极重掺杂P+区(12);阳极(13)分别与阳极重掺杂N+区(15)、阳极重掺杂P+区(12)正面部分接触,在阳极(13)与阳极重掺杂N+区(15)、P体区2(16)、阳极重掺杂P+区(12)之间间隔有第二氧化层(14);

在阴极(6)与阳极(13)之间间隔有第一氧化层(9),第一氧化层(9)表面还设有栅电极(8)。

2.权利要求1所述的SOI-LIGBT器件的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

第1步,在硅衬底上生长氧化层形成埋氧层,然后在埋氧层上生长P型外延层形成P阱;

第2步,在P阱的两侧离子注入硼、中间离子注入砷,分别形成P体区1、P体区2以及N型漂移区;

第3步,在P体区1中离子注入形成阴极重掺杂P+区和阴极重掺杂N+区,构成器件阴极;

第4步,在N型漂移区中先注入砷形成N型缓冲层,在N型缓冲层中再注入形成阳极重掺杂P+区,作为器件阳极的一部分;

第5步,在P体区2中离子注入形成阳极重掺杂N+区,作为器件阳极的另一部分;

第6步,在器件表面形成氧化层,并在预设位置形成阳电极、阴电极和栅电极;

即制备得到SOI-LIGBT。

3.根据权利要求2所述的SOI-LIGBT器件的制备方法,其特征在于:所述第1步中,埋氧层的厚度为1μm,P阱的厚度为5μm。

4.根据权利要求2所述的SOI-LIGBT器件的制备方法,其特征在于:所述第2步中,N型漂移区的深度为P阱的9/10。

5.根据权利要求2所述的SOI-LIGBT器件的制备方法,其特征在于:所述第2步中,P体区1的掺杂浓度3e16 cm-3、P体区2的掺杂浓度为2e15 cm-3、N型漂移区的掺杂浓度为1.7e15cm-3

6.根据权利要求2所述的SOI-LIGBT器件的制备方法,其特征在于:所述第4步中,N型缓冲层的掺杂浓度为3e17cm-3

7.根据权利要求2所述的SOI-LIGBT器件的制备方法,其特征在于:所述第5步中,阳极重掺杂N+区与N型缓冲层之间的距离为2µm。

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