一種陽極抬高的ligbt器件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種陽極抬高的LIGBT器件，屬于電子技術領域。
【背景技術】
[0002]橫向絕緣柵雙極晶體管LIGBT (Lateral Insulator Gate Bipolar Transistor)是MOS柵器件結構與雙極晶體管結構相結合而成的復合型功率器件，具有高輸入阻抗和低導通壓降的特點。和LDMOS不同的是LIGBT是一種雙極型器件，導通時不僅有電子電流，陽極P+會向漂移區注入空穴產生電子電流，這就造成關斷時間變長。通常降低關斷時間的陽極短路結構可以在器件關斷時提供一個電子的抽取通道，但是導通時有一個由LDMOS模式向LIGBT模式轉變的過程，因此帶來負阻效應，影響器件的穩定性。介質隔離LIGBT可以抑制負阻效應，但是因為介質槽深度，寬度的要求會使器件的尺寸變大。陽極P+、N+分離的結構也可以抑制負阻效應，但是同樣由于兩者之間的距離使器件整體尺寸變大。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型解決的技術問題是:提出一種在保證器件較少的關斷時間的基礎上，在導通時可以消除器件的負阻效應，提高器件的性能和穩定性，同時可以減小器件的橫向尺寸面積的陽極抬高的LIGBT器件。
[0004]為了解決上述技術問題所提出的技術方案是:一種陽極抬高的LIGBT器件:在硅襯底I上具有埋氧層2 ;埋氧層上具有漂移區3 ;漂移區一側為陰極區，一側為陽極區；在卩體區4中依次為陰極重摻雜P+區5、陰極重摻雜N+區6 ;陽極P+區8下輕摻雜N緩沖區I,陽極重摻雜N+區11抬高，抬高部分10高度為d，陽極P+區8和N+區11之間用二氧化硅介質9隔離；器件上部依次為陰極12、柵極13、陽極15、陽極16 ;陰極重摻雜N+區6、漂移區3之間，P體區4的上端為溝道17 ;柵極13橫跨陰極重摻雜N+區6、溝道17、漂移區3上方，中間有較薄的氧化層14隔離；所述硅襯底1、漂移區3、陰極重摻雜N+區6、N緩沖區7、陽極重摻雜N+區11為N型；陰極P體區4、陰極重摻雜P+區5、陽極重摻雜P+區8為P型。
[0005]優選的，所述硅襯底I為SOI硅襯底。
[0006]優選的，所述陽極N+抬高的高度d可調。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]本實用新型將常規短路LIGBT的陽極區的N+抬高，并且將陽極N+和陽極P+之間用介質隔離。與現有技術相比一方面介質9的深度和寬度的要求降低，減小了器件的橫向尺寸，另一方面陽極N+抬高改變了導通時電子的流通路徑，增大了電子從陽極重摻雜N+區11到陽極重摻雜P+區8的距離，使得器件能夠更早的進入LIGBT模式，抑制負阻效應，隨著高度d的增加，對負阻效應的抑制作用也增強，提高器件的性能和穩定性；而且關斷時依然存在電子抽取通道，使關斷時間降低。
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖對本實用新型的作進一步說明。
[0010]圖1是普通短路LIGBT剖面示意圖；
[0011]圖2是介質隔離LIGBT器件的剖面示意圖；
[0012]圖3是陽極分離LIGBT器件的剖面示意圖；
[0013]圖4是陽極N+抬高的LIGBT器件的剖面示意圖；
【具體實施方式】
[0014]下面對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳細描述。
[0015]如附圖4所示，基于介質隔離與結隔離相結合的LIGBT器件，在硅襯底I上具有埋氧層2 ;埋氧層上具有漂移區3 ;漂移區一側為陰極區，一側為陽極區；在？體區4中依次為陰極重摻雜P+區5、陰極重摻雜N+區6 ;陽極P+區8下輕摻雜N緩沖區7，陽極重摻雜N+區11抬高，抬高部分10的高度為d，陽極P+區8和N+區11之間用二氧化硅介質9隔離；器件上部依次為陰極12、柵極13、陽極15、陽極16 ;陰極重摻雜N+區6、漂移區3之間，P體區4的上端為溝道17 ;柵極13橫跨陰極重摻雜N+區6、溝道17、漂移區3上方，中間有較薄的氧化層14隔離；所述硅襯底1、漂移區3、陰極重摻雜N+區6、N緩沖區7、陽極重摻雜N+區11為N型；陰極P體區4、陰極重摻雜P+區5、陽極重摻雜P+區8為P型。
[0016]與普通的陽極短路LIGBT相比較，本實用新型創新之處在于陽極區的改變，普通陽極短路結構中，如圖1所示，陽極N緩沖區包圍P+、N+，且二者相連。本實用新型結構陽極N+抬高，并且N+、P+之間用介質隔離。
[0017]該實用新型結構的優勢體現在當LIGBT導通時，由于陽極N+抬高，電子電流的路徑改變，電流從陽極N+繞過介質流向陽極P+的距離增加，陽極P+和N緩沖區之間的節點電壓升高，使器件能夠更早的進入LIGBT模式，因此可以抑制負阻效應；另外器件關斷時，因為器件仍然屬于短路結構，陽極N+可以對電子進行抽取，保證了關斷速度，降低開關損耗。
[0018]該實用新型結構的優勢還體現于在消除負阻效應的目標下介質隔離LIGBT，如圖2所示，對氧化槽的深度和寬度要求比較大，陽極分離LIGBT，如圖3所示，陽極區N+和P+之間同樣需要很大的距離，本結構與之相比由于有陽極N+抬高，所以氧化槽的深度、寬度要求相對小得多，在同等P+和N+寬度的情況下器件橫向尺寸更小。
[0019]與常規陽極短路LIGBT相比此結構在降低關斷時間的基礎上消除了負阻效應；與介質隔離LIGBT和陽極分離LIGBT相比，此結構器件橫向尺寸更小利于集成和節省成本。
[0020]上述實施例中的結構、步驟、數值等均為示意，在不違反本實用新型思想的前提下，本領域的一般技術人員可以進行同等替換，也可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種陽極抬高的LIGBT器件，其特征在于:在硅襯底(I)上具有埋氧層(2);埋氧層上具有漂移區(3);漂移區一側為陰極區，一側為陽極區；在P體區(4)中依次為陰極重摻雜P+區(5)、陰極重摻雜N+區(6);陽極P+區⑶下輕摻雜N緩沖區(7)，陽極重摻雜N+區(11)抬高，抬高部分(10)高度為d，陽極P+區⑶和N+區(11)之間用二氧化硅介質(9)隔離；器件上部依次為陰極(12)、柵極(13)、陽極(15)、陽極(16);陰極重摻雜N+區(6)、漂移區⑶之間，P體區⑷的上端為溝道(17);柵極(13)橫跨陰極重摻雜N+區(6)、溝道(17)、漂移區(3)上方，中間有較薄的氧化層(14)隔離；所述硅襯底(1)、漂移區(3)、陰極重摻雜N+區(6)、N緩沖區(7)、陽極重摻雜N+區(11)為N型；陰極P體區(4)、陰極重摻雜P+區(5)、陽極重摻雜P+區⑶為P型。2.根據權利要求1所述的陽極抬高的LIGBT器件，其特征在于:所述硅襯底(I)為SOI硅襯底。3.根據權利要求2所述的陽極抬高的LIGBT器件，其特征在于:所述陽極N+抬高，高度d可調。
【專利摘要】本實用新型涉及一種陽極抬高的LIGBT器件，屬于電子技術領域。該LIGBT器件將常規短路LIGBT的陽極區的N+抬高，并且將陽極N+和陽極P+之間用介質隔離。這種新型的陽極N+抬高的結構一方面在保證器件較少的關斷時間的基礎上，在導通時可以消除器件的負阻效應，提高器件的性能和穩定性；另外一方面也可以減小器件的橫向尺寸面積。
【IPC分類】H01L29/739, H01L29/08
【公開號】CN204680673
【申請號】CN201520370037
【發明人】成建兵, 劉雪松, 俞露露, 陳旭東, 郭厚東, 滕國兵
【申請人】南京郵電大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月1日