[发明专利]一种集成表面和体内反并联二极管的LIGBT器件

权利要求书

1.一种集成表面和体内反并联二极管的LIGBT器件，其特征在于：从上至下分为二极管区域和LIGBT区域，二极管区域又分为表面二极管区域和体内二极管区域；

所述LIGBT区域包括从左至右设置的P+发射极(5)、N+电子发射极(6)、发射极(12)、P-body(7)、栅极(13)、二氧化硅绝缘层(15)、N型漂移区(3)、P-top区域(4)、N型缓冲层(2)、P+集电极(1)、集电极(14)、P型衬底(16)；所述P+发射极(5)位于发射极(12)的下方，其左侧与器件的左侧齐平，右侧与N+电子发射极(6)的左侧紧密相连，下侧与P-body(7)相连；所述N+电子发射极(6)位于发射极(12)的下方，右侧与栅极(13)相连，下侧为P-body(7)；所述P-body(7)的上侧与P+发射极(5)和N+电子发射极(6)的上侧齐平，下侧被N型漂移区(3)完全覆盖；所述N型漂移区(3)的上侧与P+发射极(5)、N+电子发射极(6)、二氧化硅绝缘层(15)、栅极(13)、P-top区域(4)、N型缓冲层(2)和P+集电极(1)的上侧平齐，左侧与器件的左侧平齐，下侧与二氧化硅绝缘层(15)相接触，右侧与器件右侧平齐；所述P-top区域(4)的上侧与N型漂移区(3)的上侧平齐，左侧与二氧化硅绝缘层(15)相接触，右侧和下侧被N型漂移区(3)完全覆盖；所述N型缓冲层(2)的上侧与N型漂移区(3)和P+集电极(1)的上侧平齐，右侧与器件的右侧平齐，左侧与下侧被N型漂移区(3)完全覆盖；所述P+集电极(1)位于集电极(14)的下侧，其上侧与N型漂移区(3)和N型缓冲层(2)的上侧平齐，右侧与器件的右侧平齐，左侧与下侧被N型缓冲层(2)完全覆盖；所述二氧化硅绝缘层(15)的下侧与P型衬底(16)上侧连接，左侧与右侧与P型衬底(16)平齐；

所述二极管区域包括从左至右设置的P+表面层(11)、P型浮空层(10)、N-隔离区(9)、N+表面层(8)；所述P+表面层(11)的左侧为发射极(12)，右侧与P型浮空层(10)的左侧紧密接触，下侧与P-top区域(4)的上侧紧密接触，上侧与P+表面层(11)、N-隔离区(9)和N+表面层(8)的上侧平齐；所述P型浮空层(10)的左侧与P+表面层(11)相接触，右侧与N-隔离区(9)的左侧紧密接触，下侧与P-top区域(4)的上侧紧密接触，上侧与P型浮空层(10)、N-隔离区(9)和N+表面层(8)的上侧平齐；所述N-隔离区(9)的左侧与P型浮空层(10)相接触，右侧与N+表面层(8)的左侧紧密接触，下侧与N型漂移区(3)和二氧化硅绝缘层(15)紧密接触，上侧与P型浮空层(10)、N-隔离区(9)和N+表面层(8)的上侧平齐；所述N+表面层(8)的左侧与N-隔离区(9)的右侧紧密接触、右侧为集电极(14)，下侧为二氧化硅绝缘层(15)；

在所述二极管区域中，P+表面层(11)为表面二极管的阳极，P型浮空层(10)为表面二极管的漂移区，N-隔离区(9)为表面二极管的漂移区，N+表面层(8)为表面二极管的阴极，构成表面二极管结构；P+表面层(11)为体内二极管的阳极，P-top区域(4)为体内二极管的漂移区，N型漂移区(3)和N-隔离区(9)为体内二极管的漂移区，N+表面层(8)为体内二极管的阴极，构成体内二极管结构。

2.根据权利要求1所述的集成表面和体内反并联二极管的LIGBT器件，其特征在于：所述LIGBT区域还包括N型柱(17)、P型柱(18)；所述P-top区域(4)的右侧与N型漂移区(3)相接触，下侧与N型柱(17)紧密接触；所述N型柱(17)的上侧与P-top区域(4)的下侧紧密接触，下侧与P型柱(18)的上侧紧密接触；所述P型柱(18)的上侧与N型柱(17)的下侧紧密接触，下侧与N型漂移区(3)的下侧平齐；所述N-隔离区(9)的下侧与P-top区域(4)和二氧化硅绝缘层(15)紧密接触。

3.根据权利要求1所述的集成表面和体内反并联二极管的LIGBT器件，其特征在于：所述LIGBT区域还包括空穴阻挡层(19)，所述空穴阻挡层(19)的上侧与P-body(7)紧密接触，左侧与器件的左侧平齐，右侧与二氧化硅绝缘层(15)紧密接触。

4.根据权利要求1-3任一所述的集成表面和体内反并联二极管的LIGBT器件，其特征在于：所述栅极(13)的材料包括掺杂多晶硅或铝。