[发明专利]一种横向绝缘栅双极型晶体管

权利要求书

1.一种横向绝缘栅双极型晶体管，包括从下至上依次层叠设置的衬底(1)、绝缘层(2)和N型低掺杂漂移区(3)；所述N型低掺杂漂移区(3)上层两侧分别具有P型体区(4)和N型缓冲区(7)，所述P型体区(4)上层具有相互并列设置的P+接触区(6)和N+发射区(5)，其中N+发射区(5)位于靠近N型缓冲区(7)的一侧，所述N型缓冲区(7)中具有相互并列设置的P型集电区(8)和高掺杂N+区(9)，其中P型集电区(8)位于靠近P型体区(4)的一侧；所述P+接触区(6)和部分N+发射区(5)上表面具有发射极金属电极(130)，所述P型体区(4)上表面具有第一栅极结构，所述第一栅极结构由第一栅介质层(110)和位于第一栅介质层(110)上表面的第一多晶硅栅电极(120)构成，所述第一栅介质层(110)的下表面与部分N+发射区(5)上表面、P型体区(4)上表面和部分N型低掺杂漂移区(3)上表面接触；所述P型集电区(8)上表面具有集电极金属电极(131)，其特征在于，在所述N型缓冲区(7)远离P型体区(4)一侧的N型低掺杂漂移区(3)中具有隔离介质槽(101)，所述隔离介质槽(101)从上至下贯穿整个N型低掺杂漂移区(3)，所述隔离介质槽(101)一侧与N型缓冲区(7)和高掺杂N+区(9)相接触；所述隔离介质槽(101)另一侧的N型低掺杂漂移区(3)表面具有第一P型区(11)，第二P型区(12)和N+区(10)，所述第一P型区(11)与隔离介质槽(101)的侧面相接触，相互接触的第二P型区(12)和N+区(10)位于相对于第一P型区(11)的另一端，所述第二P型区(12)位于靠近第一P型区(11)的一侧；所述N+区(10)和部分第二P型区(12)上表面具有第一金属电极(132)，所述第一金属电极(132)与集电极金属电极(131)电气连接；所述隔离介质槽(101)表面、部分高掺杂N+区(9)表面和部分第一P型区(11)表面具有第二金属电极(133)；所述第一P型区(11)和第二P型区(12)之间的N型低掺杂漂移区(3)上表面具有第二栅极结构，所述第二栅极结构由第二栅介质层(111)和位于第二栅介质层(111)上表面的第二多晶硅电极(121)构成，所述第二栅介质层(111)的下表面与部分第一P型区(11)上表面、N型低掺杂漂移区(3)上表面和部分第二P型区(12)上表面接触；所述第二多晶硅电极(121)和发射极金属电极(130)之间通过电容(141)电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种横向绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述电容(141)通过表面布线时由第二多晶硅电极(121)和发射极金属电极(130)之间形成的寄生电容形成，或通过在N型低掺杂漂移区(3)中或表面布线的金属层中通过集成电容形成，并且所述电容(141)在器件击穿之前不会击穿。

3.根据权利要求2所述的一种横向绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，由N+区(10)、第二P型区(12)、介质层(111)、第二多晶硅电极(121)、N型低掺杂漂移区(3)以及第一P型区(11)形成的PMOS形成在位于N型低掺杂漂移区(3)表面的N型阱区(13)中，N型阱区(13)的浓度大于N型低掺杂漂移区(3)的浓度。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种横向绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述第一金属电极(132)与第二多晶硅电极(121)之间具有齐纳二极管(151)，其中齐纳二极管(151)的阴极接第一金属电极(132)和集电极金属电极(131)，齐纳二极管(151)的阳极接第二多晶硅电极(121)和电容(141)；所述齐纳二极管(151)的稳压值大于PMOS的阈值电压绝对值，并且所述齐纳二极管(151)通过多晶硅层集成在同一器件表面。

5.根据权利要求1～3任意一项所述的一种横向绝缘栅双极型晶体管，其特征在于，所述第一金属电极(132)与第二多晶硅电极(121)之间具有多个串联的集成二极管，多个串联的集成二极管的阳极接第一金属电极(132)和集电极金属电极(131)，阴极接第二多晶硅电极(121)和电容(141)；并且二极管串的开启电压值大于PMOS的阈值电压绝对值。