[发明专利]具有阳极短路NPN管结构的深氧化沟槽横向绝缘栅双极型晶体管及其制作方法在审
| 申请号： | 201910305036.3 | 申请日： | 2019-04-16 |
| 公开（公告）号： | CN110021658A | 公开（公告）日： | 2019-07-16 |
| 发明（设计）人： | 段宝兴;孙李诚;王彦东;杨银堂 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/739 | 分类号： | H01L29/739;H01L29/06;H01L21/331 |
| 代理公司： | 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 | 代理人： | 胡乐 |
| 地址： | 710071*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明提出了一种具有阳极短路NPN管结构的深氧化沟槽横向绝缘栅双极型晶体管(LIGBT)及其制作方法。该LIGBT器件有源区部分的工艺过程能够与传统平面工艺兼容，主要区别在于使用了沟槽栅代替平面栅，其漂移区的大部分区域由深氧化沟槽占据，而深氧化沟槽结构可以减小器件尺寸并维持高击穿电压，同时在阴极端P型阱区下方沿着深氧化沟槽离子注入形成一个轻掺杂P型区，在阳极端N型缓冲层中分步离子注入形成一个阳极短路NPN管结构，并且该结构通过绝缘氧化沟槽与P型漏区隔离。本发明能够提高闩锁抗性和击穿电压，最终有效改善了器件的功率损耗和稳定性。 | ||
| 搜索关键词： | 氧化沟槽 阳极 短路 双极型晶体管 横向绝缘栅 离子 高击穿电压 传统平面 工艺过程 工艺兼容 功率损耗 击穿电压 沟槽栅 漂移区 平面栅 轻掺杂 阳极端 阴极端 减小 抗性 源区 闩锁 绝缘 制作 隔离 占据 | ||
【主权项】：
1.具有阳极短路NPN管结构的深氧化沟槽横向绝缘栅双极型晶体管，包括：硅材料的P型衬底(801)；在P型衬底(801)上表面形成的硅材料的N型外延层(802)；其特征在于：在N型外延层(802)上部刻蚀形成三处沟槽；其中：左侧沟槽及其侧墙生长栅氧化层(107)并形成栅极(103)；中间沟槽中淀积二氧化硅形成深氧化沟槽(106)；右侧沟槽中淀积二氧化硅形成绝缘氧化沟槽(108)；深氧化沟槽(106)的宽度占据N型外延层(802)宽度的50％以上；位于栅氧化层(107)与深氧化沟槽(106)之间的N型外延层(802)上部区域形成P型阱区(111)；位于P型阱区(111)下方、沿着深氧化沟槽(106)离子注入形成轻掺杂P型区(112)；在P型阱区(111)上部形成N型源区(109)和阴极短路P型区(110)，其中N型源区(109)与沟道邻接，阴极短路P型区(110)相对于N型源区(109)位于沟道远端；位于深氧化沟槽(106)右侧的N型外延层(802)上部区域形成N型缓冲区(117)，所述绝缘氧化沟槽(108)的下端处于该N型缓冲区(117)内部；位于深氧化沟槽(106)与绝缘氧化沟槽(108)之间的N型缓冲区(117)上部区域形成P型漏区(113)，位于绝缘氧化沟槽(108)右侧的N型缓冲区(117)上部区域通过分步离子注入形成阳极短路NPN管结构的N型发射区(116)、P型基区(115)和N型集电区(114)；器件的阴极(101)，覆盖N型源区(109)和阴极短路P型区(110)相接区域的上表面；器件的阳极(102)，覆盖P型漏区(113)，绝缘氧化沟槽(108)和阳极短路NPN管结构的N型集电区(114)相接区域的上表面；器件表面除了阴极(101)和阳极(102)占据的部分，均覆盖场氧化层(104,105)。
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