[发明专利]一种具有阳极夹断槽的短路阳极SOI LIGBT

摘要

本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种具有阳极夹断槽的短路阳极SOI LIGBT。本发明与传统短路阳极LIGBT相比，阳极端引入连接阳极电位的阳极槽，其导电材料里面是高浓度的P型掺杂，且在槽壁一侧引入低浓度的N型掺杂区；器件关断时，阳极槽外壁积累电子，提供低阻通道，加快了存储在漂移区内电子的抽取，减小关断时间和关断损耗；器件刚开启时，阳极槽内P型杂质使低浓度N型掺杂区耗尽，阻碍电子被N+阳极抽取，消除了电压折回效应，同时增强了电导调制作用，降低了导通压降。本发明的有益效果为，相比于传统LIGBT，具有更快的关断速度和更低的损耗；相比于传统短路阳极LIGBT，本发明在更小的横向元胞尺寸下，消除了电压折回现象，同时具有更低的导通压降。

主权项

1.一种具有阳极夹断槽的短路阳极SOI LIGBT，包括自下而上依次层叠设置的P衬底(1)、埋氧层(2)和顶部半导体层；所述的顶部半导体层具有N型漂移区(3)，器件沿N型漂移区(3)横向方向从一侧到另一侧依次为阴极结构、栅极结构和阳极结构。所述阴极结构包括P阱区(4)、位于P阱区(4)上表面远离阳极结构一侧的P+体接触区(5)和与所述P+体接触区(5)相接触的N+阴极区(6)，且P+体接触区(5)和N+阴极区(6)共同引出端为阴极。P+体接触区(5)和N+阴极区(6)的边缘与P阱区(4)的边缘之间有间距。所述栅极结构由绝缘介质(7)及其之上的导电材料(8)共同构成，导电材料(8)的引出端为栅电极。所述绝缘介质(7)与顶部半导体层接触，栅极结构一端覆盖于靠阳极一侧的N+阴极区(6)的部分、跨过部分P阱区(4)上表面，另一端覆盖于与N型漂移区(3)。所述阳极结构包括位于N型漂移区(3)表面的场截止层(9)、位于场截止层(9)靠阴极一侧上表面的P+阳极区(10)以及P+阳极区(10)远离阴极结构一侧的阳极槽结构(16)、N型掺杂区(13)、N+阳极区(14)和较高浓度的N型掺杂区(15)；所述阳极槽结构(16)由位于槽内壁的绝缘介质(11)和由绝缘介质(11)包围的P型掺杂的导电材料(12)组成，阳极槽(16)远离阴极结构一侧是与之相接触的N型掺杂区(13)及位于N型掺杂区(13)之上的N+阳极区(14)；较高浓度的N型掺杂区(15)位于阳极槽(16)和N型掺杂区(13)的下方，所述P+阳极区(10)、P型导电材料(12)和N+阳极区(14)的共同引出端为阳极。