[实用新型]一种逆导型SOI LIGBT器件单元

摘要

本实用新型涉及一种逆导型SOI LIGBT器件单元。常规的SOI LIGBT由于没有集成反向续流器件，不具备逆向导通功能。本实用新型包括半导体衬底、隐埋氧化层、缓冲区、漂移区、阱区、阱接触区、源区、栅氧化层；其中隐埋氧化层将半导体衬底和顶层器件层完全隔离，顶层器件层分为缓冲区和漂移区，内部沟槽隔离氧化层将顶层器件层隔离成主器件部分和续流二极管部分；主器件部分上设置有主器件阳极接触区、主器件阳极短路点区，续流二极管部分设置有续流二极管阴极接触区。本实用新型由于将反向续流二极管集成在SOI LIGBT器件单元结构之中，无需外接任何器件就具有逆向导通能力，有利于节省资源、降低能耗。

主权项

一种逆导型SOI LIGBT器件单元，其特征在于该器件单元包括半导体衬底(1)、隐埋氧化层(2)、缓冲区(3)、漂移区(4)、与漂移区(4)异型的阱(8)、与阱(8)同型重掺杂的阱接触区(6)、与漂移区(4)同型重掺杂的源区(7)、栅氧化层(9)、与阱(8)同型的主器件阳极区(14)、与阱同型重掺杂的主器件阳极接触区(13)、与漂移区(4)同型的主器件阳极短路点区(15)、场氧化层(12)、主器件多晶硅栅极与栅场板区(11)、主器件边墙隔离氧化层(10)、边缘沟槽隔离氧化层(16)、内部沟槽隔离氧化层(17)、续流二极管阴极接触区(18)；所述的缓冲区(3)和漂移区(4)为同型掺杂；水平设置的隐埋氧化层(2)将半导体衬底(1)和顶层器件层完全隔离；顶层器件层包括掺杂浓度不同的两个同型半导体区，掺杂浓度高的为缓冲区(3)、掺杂浓度低的为漂移区(4)；竖直设置的内部沟槽隔离氧化层(17)将顶层器件层隔离成主器件部分和续流二极管部分，其中内部沟槽隔离氧化层(17)将型缓冲区(3)完全隔离，而将漂移区(4)部分隔离；主器件部分的边缘设置有边缘沟槽隔离氧化层(16)，边缘沟槽隔离氧化层(16)与内部沟槽隔离氧化层(17)平行，边缘沟槽隔离氧化层(16)和内部沟槽隔离氧化层(17)与隐埋氧化层(2)相连；在顶层器件层漂移区(4)的上表面远离型缓冲区(3)的一侧向下掺杂形成与漂移区(4)异型的阱(8)，阱(8)沿水平方向贯穿主器件部分和续流二极管部分；在阱(8)内沿上表面向下设置与阱同型的重掺杂的阱接触区(6)，阱接触区(6)沿水平方向贯穿主器件部分和续流二极管部分；在主器件部分的阱(8)内沿上表面向下设置与漂移区(4)同型的重掺杂源区(7)，在阱(8)内的源区(7)的端面与边缘沟槽隔离氧化层(16)和内部沟槽隔离氧化层(17)紧密接触、侧面与主器件部分的阱接触区(6)紧密接触；其中在主器件部分的阱接触区(6)和源区(7)构成主器件阴极区，在续流二极管部分的阱(8)作为续流二极管阳极区，阱接触区(6)作为续流二极管阳极接触区；在主器件部分顶层器件层的型缓冲区(3)的上表面远离漂移区(4)的一侧向下掺杂形成与阱同型的主器件阳极区(14)；在主器件阳极区(14)内沿上表面向下设置与阱同型重掺杂的主器件阳极接触区(13)，在主器件阳极接触区(13)内远离漂移区(4)的一侧沿上表面向下设置有主器件阳极短路点区(15)，主器件阳极短路点区(15)沿竖直方向贯穿主器件阳极区(14)；主器件阳极短路点区(15)的两个端面、主器件阳极区(14)的两个端面以及主器件阳极接触区(13)的两个端面分别与边缘沟槽隔离氧化层(16)和内部沟槽隔离氧化层(17)紧密接触；在续流二极管部分顶层器件层的型缓冲区(3)的上表面远离漂移区(4)的一侧向下进行同型重掺杂形成续流二极管阴极接触区(18)，其中续流二极管部分的型缓冲区(3)作为续流二极管阴极区；在漂移区(4)的上表面设置有栅氧化层(9)，栅氧化层(9)将源区(7)与漂移区(4)之间的阱(8)的上表面完全覆盖；场氧化层(12)设置在顶层器件层上表面，场氧化层(12)在主器件部分将栅氧化层(9)以外的顶层器件层覆盖，在续流二极管部分将顶层器件层全部覆盖；在主器件阴极区、主器件阳极接触区(13)、续流二极管阳极接触区和续流二极管阴极接触区(18)上开有接触孔；在栅氧化层(9)上表面设置有多晶硅栅极与栅场板区(11)，多晶硅栅极与栅场板区(11)将栅氧化层(9)的全部上表面以及与栅氧化层(9)相邻的场氧化层(12)的部分上表面覆盖；在主器件部分，裸露的栅氧化层(9)的侧表面和多晶硅栅极与栅场板区(11)的表面上设置有边墙隔离氧化层(10)；位于边缘沟槽隔离氧化层(16)上方的边墙隔离氧化层(10)上开有接触孔；在所有接触孔上设置金属薄膜电极(5)。