[发明专利]具有混合导电模式的横向功率器件及其制备方法

说明书

本发明提供一种具有混合导电模式的横向功率器件及其制备方法，包括P型衬底、埋氧化层、N型漂移区、P型基区、N型缓冲区、N型源区、P型接触区、P型集电极区、发射极、集电极、栅介质层、栅电极，N型漂移区表面具有N型条和P型条，N型条和P型条在器件漂移区表面垂直于沟道长度方向相间排列，N型条和P型条下方漂移区中具有P型RESURF层；N型条、P型条和P型RESURF层三者与N型缓冲区之间具有介质槽结构；N型条和P型条的浓度大于N型漂移区的浓度；介质槽结构的深度不小于N型条、P型条和P型集电极区的深度；本发明实现了表面SJ‑LDMOS与LIGBT的混合导电，可以获得更低的导通压降，更高的耐压，更快的开关速度，更低的关断损耗，并消除了snapback效应，大大提升了器件性能。

技术领域

本发明属于功率半导体器件技术领域，具体涉及一种具有混合导电模式的横向功率半导体器件及其制备方法。

背景技术

横向绝缘栅双极晶体管(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor，LIGBT)是一种将横向功率MOSFET和双极晶体管两者优点相结合而成的横向功率器件，同时具备输入阻抗高和导通压降低的特点，被广泛地应用在各种功率集成电路中。相比较传统的基于体硅技术的器件，采用SOI技术制造的器件具有速度快、功耗低、集成密度高、抗闩锁能力强、成本低、抗辐照性能好等诸多优点。因此，基于SOI材料的LIGBT器件也具有绝缘性能好、衬底泄漏电流低、寄生电容小及集成度高等优点，并且其制作工艺与SOI-CMOS工艺相兼容，容易实现，因此已成为功率集成电路的核心部件之一。LIGBT器件导通时由于漂移区内的电导调制效应，可以获得低的导通压降，但是在关断时，由于漂移区中存储的大量非平衡载流子的存在，使得关断时间长，关断损耗大。同时由于器件集电区PN结的存在，在器件正向导通时，在低集电极电压区，在相同的电流密度下，LIGBT的导通压降较LDMOS器件大，不利于器件损耗特性的减小。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有混合导电模式的横向功率半导体器件及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种具有混合导电模式的横向功率器件，包括从下至上依次设置的P型衬底1，埋氧化层2和N型漂移区3；所述N型漂移区3内部一端设有P型基区4，另一端设有N型缓冲区8；所述P型基区4内部上方设有N型源区5和P型接触区6，所述N型缓冲区8内部上方设有P型集电极区9；所述P型接触区6和部分N型源区5上方具有发射极10；所述P型集电极区9部分上表面具有集电极12；所述P型基区4上方还设置有栅介质层7，所述栅介质层7上方具有栅电极11，所述栅介质层7和栅电极11组成的栅极结构的长度大于P型基区4表面的长度，栅极结构两端分别与N型源区5上表面和N型漂移区3上表面相接触；所述N型漂移区3表面具有N型条13和P型条14，所述N型条13和P型条14在器件漂移区表面垂直于沟道长度方向相间排列，所述N型条13和P型条14下方漂移区中具有P型RESURF层16；所述N型条13、P型条14和P型RESURF层16三者与N型缓冲区8之间具有介质槽结构17；所述N型条13在靠近介质槽结构17一侧上表面具有电极15，所述电极15与集电极12相连；所述N型条13和P型条14的浓度大于所述N型漂移区3的浓度；所述介质槽结构17的深度不小于N型条13、P型条14和P型集电极区9的深度。