[发明专利]横向绝缘栅双极晶体管及其制作方法

说明书

本发明实施例提供一种横向绝缘栅双极晶体管及其制作方法，通过在衬底上形成一层第一N埋层，并在第一N埋层上形成一层埋氧层，形成的埋氧层仅部分覆盖第一N埋层，然后在阳极使用重掺杂N区来阻止空穴注入衬底，同时在埋氧层下方设置的第一N埋层既能够充当第二条导电通道，减小通态压降，又与衬底相接触扩大了耗尽区，提高了击穿电压，第一N埋层在阴极端也与P体区构成了一个反偏PN结阻止了空穴的泄漏；且由于埋氧层并没有完全将衬底上方的漂移区与衬底隔离，因此工作产生的热量可以通过衬底散发出去，降低自热效应，提升散热效率，同时可以利用衬底承压，可进一步提高击穿电压。

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种横向绝缘栅双极晶体管及其制作方法。

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。和横向扩散金属氧化物半导体LDMOS(Lateral Diffusion MOS)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。针对该问题提出了一种SOI(Silicon-On-Insulator，绝缘衬底上的硅)隔离，这种方式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导致器件的击穿电压降低。

发明内容

本发明实施例提供的一种横向绝缘栅双极晶体管及其制作方法，主要解决的技术问题是：现有横向绝缘栅双极晶体管击穿电压低的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种横向绝缘栅双极晶体管，包括：

衬底，形成于所述衬底上的第一N埋层，形成于所述第一N埋层上将所述第一N埋层部分覆盖的埋氧层，形成于所述埋氧层之上的漂移区，形成于所述漂移区左侧的阴极P体区，以及形成于所述漂移区右上侧的阳极N缓冲区，所述阴极P体区的下端与所述埋氧层接触，且所述阴极P体区的底部直接与所述第一N埋层的上表面接触形成反偏PN结；

还包括在所述阴极P体区内从左往右依次形成的阴极P+区以及第一阴极N+区，在所述阳极N缓冲区内形成的阳极P+区，还包括设置在所述阴极P+区上表面和第一阴极N+区的部分上表面的阴极，设置在所述第一阴极N+区右侧上表面、阴极P体区的上表面和漂移区部分上表面部分的第一栅极，以及设置在所述阳极P+区的上表面的阳极；还包括竖跨所述阳极N缓冲区设置的阳极重掺杂N+区，所述阳极重掺杂N+区上端与所述阳极接触，下端与所述埋氧层和所述第一N埋层接触。

本发明实施例还提供一种横向绝缘栅双极晶体管制作方法，包括：

在衬底上形成第一N埋层；

在所述第一N埋层上形成将所述第一N埋层部分覆盖的埋氧层；

在所述第一N埋层和所述埋氧层之上形成半导体层；

在所述半导体层的左端形成阴极P体区，并在所述半导体层的右端上侧形成阳极N缓冲区，所述阴极P体区的底部与所述埋氧层接触，且所述阴极P体区的底部直接与所述第一N埋层的上表面接触形成反偏PN结，所述阴极P体区和所述阳极N缓冲区之间的半导体层区域为漂移区；

在所述阴极P体区内从左往右形成阴极P+区以及第一阴极N+区，并在所述阳极N缓冲区内形成阳极P+区，以及形成竖跨所述阳极N缓冲区设置的阳极重掺杂N+区，所述阳极重掺杂下端与所述埋氧层和所述第一N埋层接触；

在所述阴极P+区上表面和第一阴极N+区部分上表面设置阴极，在所述阴极P体区位于所述第一阴极N+区右侧的上表面、第一阴极N+区部分上表面和漂移区部分上表面设置第一栅极，以及在所述阳极P+区上表面设置阳极，所述阳极与所述阳极重掺杂N+区上端接触。

本发明的有益效果是：