[发明专利]具有二极管钳位载流子存储层的SOI LIGBT器件

权利要求书

1.具有二极管钳位载流子存储层的SOI LIGBT器件，其特征在于，包括半导体衬底(1)、位于半导体衬底(1)上的埋氧层区(2)以及位于所述埋氧层区(2)上的半导体层；

所述半导体层包括P型半导体基区(3)、栅极区、N型载流子存储区(6)、表面耐压区(7)、P型电场屏蔽区(13)、N型半导体缓冲区(15)以及P型集电区(16)，所述P型半导体基区(3)和栅极区位于半导体层一侧，所述N型半导体缓冲区(15)位于半导体层另一侧，所述N型载流子存储区(6)位于P型半导体基区(3)旁，所述P型电场屏蔽区(13)位于栅极区旁，所述表面耐压区(7)位于N型载流子存储区(6)、P型电场屏蔽区(13)和N型半导体缓冲区(15)之间，所述P型集电区(16)设置于N型半导体缓冲区(15)顶部一侧；

所述栅极区包括平面栅极区和立体槽栅区，所述平面栅极区由栅介质层(8)、栅极金属(9)和多晶硅栅区(14)组成，所述立体槽栅区与P型半导体基区(3)接触，所述立体槽栅区由深入半导体层的深槽构成，所述深槽包括栅介质层(8)、位于深槽内被栅介质层(8)包围的多晶硅栅区(14)以及覆盖了部分多晶硅栅区(14)的栅极金属(9)；

所述P型半导体基区(3)被立体槽栅区分隔为四个不同的子区，其中：

第一子区作为LIGBT沟道基区，且第一子区内分别设置有一个重掺杂N型半导体区(4)和一个重掺杂P型半导体区(5)，所述重掺杂N型半导体区(4)作为LIGBT沟道基区的源极区，所述重掺杂P型半导体区(5)作为LIGBT沟道基区的欧姆接触区，部分所述重掺杂N型半导体区(4)和部分所述重掺杂P型半导体区(5)上覆盖有发射极金属(10)；所述第一子区表面还设置有平面栅极区，所述平面栅极区的栅介质层(8)覆盖了部分重掺杂N型半导体区(4)、P型半导体基区(3)和部分N型载流子存储区(6)，所述栅介质层(8)上表面从下至上依次覆盖有多晶硅栅区(14)和栅极金属(9)；

第二子区内分别设置有一个重掺杂N型半导体区(4)和一个重掺杂P型半导体区(5)，所述第二子区的重掺杂N型半导体区(4)作为第一二极管的阴极欧姆接触区，所述第二子区的重掺杂P型半导体区(5)作为第一二极管的阳极欧姆接触区，所述第一二极管的阴极欧姆接触区与发射极金属(10)连接；

第三子区内分别设置有一个重掺杂N型半导体区(4)和一个重掺杂P型半导体区(5)，所述第三子区的重掺杂N型半导体区(4)作为第二二极管的阴极欧姆接触区，所述第三子区的重掺杂P型半导体区(5)作为第二二极管的阳极欧姆接触区，所述第二二极管的阴极欧姆接触区通过第一浮空金属(11)与第一二极管的阳极欧姆接触区连接；

第四子区通过第二浮空金属(12)与第二二极管的阳极欧姆接触区连接，所述第四子区与P型电场屏蔽区(13)相连，所述第四子区与P型电场屏蔽区(13)将立体槽栅区靠近表面耐压区(7)的一侧部分包围，所述第四子区与P型电场屏蔽区(13)共同构成一个电场屏蔽区。