一種雙層部分soi ligbt器件及其制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及電子技術領域，特別是一種雙層部分SOI LIGBT器件及其制造方法。
【背景技術】
[0002]橫向絕緣棚.雙極晶體管LIGBT(LateralInsulator 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，在沒有隔離層的情況下部分空穴會繼續向襯底注入，造成相當可觀的漏電流。因此出現了兩種襯底隔離方式，一種是反向PN結加上導流結構，這種結構的缺點是需要重摻雜因此大大降低了擊穿電壓。一種是SOI隔離，這種方式是用氧化層直接隔離襯底與漂移區，可以非常有效的降低漏電流，但是因為只有漂移區承壓同樣也降低了擊穿電壓，同時因為氧化層的導熱能力很差，會造成自熱效應。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種雙層部分SOILIGBT器件及其制造方法，本發明中將埋氧層分成了兩段，有利于工作時熱量的導通到襯底，從而降低自熱效應，硅襯底參與承壓，因此擊穿電壓可以大大提升。
[0004]本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
根據本發明提出的一種雙層部分SOI LIGBT器件，包括硅襯底，硅襯底上從左到右依次設有第一埋氧層和N埋層，N埋層的上表面高于第一埋氧層的上表面，第一埋氧層上設有P埋層，N埋層上設有第二埋氧層，P埋層的上表面和第二埋氧層的上表面在同一高度，P埋層和第二埋氧層上設有N型漂移區；
N型漂移區中的左側設有P體區，P體區中從左到右依次設有陰極重摻雜P+區、陰極重摻雜N+區，N型漂移區中的右側設有陽極P+區、輕摻雜N緩沖區和陽極重摻雜N+區，輕摻雜N緩沖區位于陽極P+區的下方，陽極重摻雜N+區位于陽極P+區和輕摻雜N緩沖區的右側且與第二埋氧層的右側接觸；
陰極重摻雜P+區的上表面和陰極重摻雜N+區的部分上表面設有陰極，陰極重摻雜N+區的部分上表面、P體區的上表面和N型漂移區的上表面部分區域橫跨設有柵極，陽極P+區的上表面部分區域設有陽極，柵極與陰極之間設有氧化層，柵極的下表面也設有氧化層，柵極與陽極之間設有氧化層。
[0005]作為本發明所述的一種雙層部分SOILIGBT器件進一步優化方案，所述N型漂移區、陰極重摻雜N+區、輕摻雜N緩沖區、N埋層和陽極重摻雜N+區均為N型；硅襯底、P體區、陰極重摻雜P+區、陽極P+區和P埋層均為P型。
[0006]作為本發明所述的一種雙層部分SOILIGBT器件進一步優化方案，所述硅襯底為SOI硅襯底。
[0007]基于一種雙層部分SOI LIGBT器件的制造方法，包括以下步驟: 步驟一、提供娃襯底；
步驟二、在硅襯底上從左到右依次設有第一埋氧層和N埋層，N埋層的上表面高于第一埋氧層的上表面，第一埋氧層上設有P埋層，N埋層上設有第二埋氧層，P埋層的上表面和第二埋氧層的上表面在同一高度，在P埋層區進行P摻雜，在N埋層區進行N摻雜；
步驟三、在P埋層和第二埋氧層上設有N型漂移區；
步驟四、在N型漂移區中的左側設有P體區，P體區中從左到右依次設有陰極重摻雜P+區、陰極重摻雜N+區，N型漂移區中的右側設有陽極P+區、輕摻雜N緩沖區和陽極重摻雜N+區，輕摻雜N緩沖區位于陽極P+區的下方，陽極重摻雜N+區15位于陽極P+區和輕摻雜N緩沖區的右側且與第二埋氧層的右側接觸；
步驟五、陰極重摻雜P+區的上表面和陰極重摻雜N+區的部分上表面設有陰極，陰極重摻雜N+區的部分上表面、P體區的上表面和N型漂移區的上表面部分區域橫跨設有柵極，陽極P+區的上表面部分區域設有陽極，柵極與陰極之間設有氧化層，柵極的下表面也設有氧化層，柵極與陽極之間設有氧化層。
[0008]作為本發明所述的一種雙層部分SOILIGBT器件的制造方法進一步優化方案，所述N埋層區和P埋層區的濃度為I X 115Cnf3，N型漂移區的濃度為I X 115Cnf3，輕摻雜N緩沖區的濃度為3 X 1017cm—3，P體區的濃度為I X 1017cm—3，陰極重摻雜N+區、陰極重摻雜P+區、陽極P+區的濃度為I X 121Cnf3，陽極重摻雜N+區的濃度為5 X 120Cm-3O
[0009]本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
(1)本發明中將埋氧層分成了兩段，有利于工作時熱量的導通到襯底，從而降低自熱效應；
(2)硅襯底參與承壓，因此擊穿電壓可以大大提升。
【附圖說明】
[0010]圖1是普通LIGBT剖面示意圖。
[0011 ]圖2是普通S0ILIGBT器件的剖面示意圖。
[0012]圖3是雙層部分SOILIGBT器件的剖面示意圖。
[0013]圖中的附圖標記解釋為:1-硅襯底，2-第一埋氧層，17-N埋層，3-P埋層，17-N埋層，16-第二埋氧層，4-N型漂移區，5-P體區，6-陰極重摻雜P+區，7-陰極重摻雜N+區，13-陽極P+區，14-輕摻雜N緩沖區，15-陽極重摻雜N+區，8-陰極，9-柵極，12-陽極，11-氧化層，10_溝道。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明:
如圖1所示，普通LIGBT器件結構，在工作區域和襯底之間不存在應對襯底漏電流的隔離結構，因此在工作狀態中大量空穴直接注入到襯底，對器件性能造成嚴重影響。
[0015]如圖3所示，一種雙層部分SOI LIGBT器件，包括硅襯底I，硅襯底上從左到右依次設有第一埋氧層2和N埋層17，N埋層17的上表面高于第一埋氧層2的上表面，第一埋氧層上設有P埋層3，N埋層17上設有第二埋氧層16，P埋層3的上表面和第二埋氧層16的上表面在同一高度，P埋層3和第二埋氧層16上設有N型漂移區4; N型漂移區4中的左側設有P體區5，P體區5中從左到右依次設有陰極重摻雜P+區6、陰極重摻雜N+區7，N型漂移區中的右側設有陽極P+區13、輕摻雜N緩沖區14和陽極重摻雜N+區15，輕摻雜N緩沖區14位于陽極P+區13的下方，陽極重摻雜N+區15位于陽極P+區13和輕摻雜N緩沖區14的右側且與第二埋氧層16的右側接觸;P體區5的上端為溝道10;
陰極重摻雜P+區6的上表面和陰極重摻雜N+區7的部分上表面設有陰極，陰極重摻雜N+區7的部分上表