可抑制Snapback现象的SOI‑LIGBT器件及其制造方法与流程

文档序号:12680834阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:其元胞结构包括衬底(1)、衬底(1)上表面的埋氧层(2)、埋氧层(2)上方的厚介质层(3)、厚介质层(3)左侧的厚硅层漂移区(4)、厚硅层漂移区(4)内部左端的P阱区(12)、所述P阱区(12)内部设置的相互独立的P型重掺杂发射极区(11)和第一N型重掺杂区(42)、沿纵向方向贯穿设置在厚介质层(3)右端的N型buffer区(41)、N型buffer区(41)内部左端的P型重掺杂集电极区(13)、N型buffer区(41)内部右端的第二N型重掺杂区(45)、位于P型重掺杂集电极区(13)和第二N型重掺杂区(45)之间的集电极介质阻挡层(31)、设置在P型重掺杂集电极区(13)与第二N型重掺杂区(45)上表面的集电极接触电极(6)、分别与厚介质层(3)下表面和埋氧层(2)上表面相切的超薄顶层硅漂移区(43)、P阱区(12)上表面的发射极接触电极(5),设置在第一N型重掺杂区(42)、P阱区(12)和厚硅层漂移区(4)的上表面的栅氧化层(8)、设置于栅氧化层(8)上表面的多晶硅栅(7),所述P型重掺杂发射极区(11)和第一N型重掺杂区(42)的上表面与发射极接触电极(5)连接,所述埋氧层(2)与厚硅层漂移区(4)、超薄顶层硅漂移区(43)以及N型buffer区(41)的下表面相连接,所述栅氧化层(8)的左边界与第一N型重掺杂区(42)的右端部分重叠,栅氧化层(8)的右边界延伸到P阱区(12)的右端。

2.根据权利要求1所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述器件还包括P条(14)、N条(44),所述N条(44)与P条(14)在Z方向上交替设置在P阱区(12)和厚介质层(3)之间的厚硅层漂移区(4)中。

3.根据权利要求1所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述衬底(1)为P型硅或为N型硅,SOI层为P型或为N型。

4.根据权利要求1所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述集电极介质阻挡层(31)包括在Z方向上被N型buffer区(41)隔开的多个子阻挡层,相邻子阻挡层之间在Z方向上的距离为a。

5.根据权利要求1所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述超薄顶层硅漂移区(43)和厚硅层漂移区(4)通过分段式线性变掺杂或均匀掺杂或阶梯掺杂的掺杂方式形成。

6.根据权利要求2所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述N条(44)与P条(14)设置于器件的体内。

7.根据权利要求2所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述P条(14)的宽度大于N条(44)的宽度。

8.根据权利要求1所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述厚介质层(3)的右端与N型buffer区(41)相切。

9.根据权利要求1所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件,其特征在于:所述元胞结构中,发射极接触电极(5)和集电极接触电极(6)的上端分别通过第一通孔(9)、第二通孔(91),引入第二层金属分别作为源极场板(51)、漏极场板(61)。

10.权利要求1至9任意一项所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件的制造方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤1:选择SOI材料,其中包括衬底(1)、埋氧层(2)以及SOI层;

步骤2:在SOI层上进行漂移区的两段式线性变掺杂或均匀掺杂或阶梯掺杂形成厚硅层漂移区(4)与超薄顶层硅漂移区(43);

步骤3:在器件SOI层上进行局部氧化,形成厚介质层(3)以及集电极介质阻挡层(31);

步骤4:在器件SOI层上进行硼注入,形成P阱区(12);

步骤5:在器件SOI层上进行磷注入,形成N型buffer区(41);

步骤6:形成栅极前,在近栅极的位置表面生长一层场氧化层,形成栅氧化层(8);

步骤7:淀积多晶硅,形成多晶硅栅(7);

步骤8:使用同一道掩膜版利用高能离子注入进行N型杂质注入,严格控制注入能量与注入时间,形成N条(44);利用离子注入进行P型杂质注入,严格控制注入能量与注入时间,形成P条(14);

步骤10:进行P型重掺杂发射极区(11)、P型重掺杂集电极区(13)、第一N型重掺杂区(42)以及第二N型重掺杂区(45)的注入,形成欧姆接触,引出电极;

步骤11:进行接触孔刻蚀,淀积铝金属,形成发射极接触电极(5)与集电极接触电极(6)。

11.根据权利要求10所述的可抑制Snapback现象的SOI-LIGBT器件的制造方法,其特征在于:所述集电极介质阻挡层(31)利用厚介质层(3)的掩膜版,通过挖槽、不同掩膜版开口宽度、选择性氧化方式实现,从而形成Z方向断续式介质阻挡层。

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