[实用新型]一种横向绝缘栅极双极晶体管

说明书

本实用新型公开了一种横向绝缘栅极双极晶体管，包括半导体衬底和寄生二极管，所述半导体衬底的顶部设置有第一绝缘层，且第一绝缘层的顶部连接有P型半导体层，所述P型半导体层的顶部外表面连接有场氧化层结构，且场氧化层结构的右侧设置有N型阱区域，所述N型阱区域内部设置有P+型漏极区域，且P+型漏极区域的顶部连接有漏极引出端，所述场氧化层结构的左侧设置有P型阱区域，同时P+型源极区域与N+型源极区域的顶部连接有源极引出端，所述P型阱区域内部设置有栅极沟槽，该横向绝缘栅极双极晶体管，结构简单，单个元胞结构更大的工作电流使得器件面积小、导通压降小，值得推广使用。

技术领域

本实用新型涉及半导体器件技术领域，具体为一种横向绝缘栅极双极晶体管。

背景技术

横向绝缘栅双极型晶体管，是一种将MOS管和双极晶体管优点集于一身的晶体管，广泛应用于功率输出驱动电路的输出级，而绝缘衬底上的硅技术以其理想的介质隔离性能，广泛应用于功率集 成电路制造中，绝缘衬底上的器件是一种基于绝缘衬底上技术制造LIGBT器件，传统的SOI-LIGBT器件，器件的导电沟道都在横向，电子空穴电流只能通过横向漂移到另一端，载流子的注入均集中在表面，因此这样的单个器件在导 通时的工作电流就很小，为了达到更高的工作电流，需要加入多个元胞进行并联，这样导致器件面积很大，同时导致器件的饱和导通压降变大，器件的开关特性也随之减弱，为此我们提出一种横向绝缘栅极双极晶体管。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种横向绝缘栅极双极晶体管，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案，一种横向绝缘栅极双极晶体管，包括半导体衬底和寄生二极管，所述半导体衬底的顶部设置有第一绝缘层，且第一绝缘层的顶部连接有 P型半导体层，所述 P型半导体层的顶部外表面连接有场氧化层结构，且场氧化层结构的右侧设置有N型阱区域，所述N型阱区域内部设置有P+型漏极区域，且P+型漏极区域的顶部连接有漏极引出端，所述场氧化层结构的左侧设置有P型阱区域，且P型阱区域内部设置有P+型源极区域与N+型源极区域，同时P+型源极区域与N+型源极区域的顶部连接有源极引出端，所述P型阱区域内部设置有栅极沟槽，且栅极沟槽的顶部连接有栅极引出端。

优选的，所述半导体衬底的材料为碳化硅，且半导体衬底为N+型衬底。

优选的，所述第一绝缘层由二氧化硅膜构成，且第一绝缘层为长方体状，同时第一绝缘层阻挡半导体衬底对器件影响。

优选的，所述 P型半导体层为漂移区，且 P型半导体层具有的导电类型与半导体衬底相反，同时半导体衬底的材料为碳化硅。

优选的，所述栅极沟槽的表面由栅极绝缘层构成，且栅极绝缘层的内部连接有栅极导电层，同时栅极导电层的材料为多晶硅。

优选的，所述寄生二极管一端与N型阱区域连接，且寄生二极管的另一端与P型阱区域连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型横向绝缘栅极双极晶体管，单个元胞结构更大的工作电流使得器件面积小、导通压降小，而在同样的器件面积下，上述横向绝缘栅双极型晶体管则拥有更大的工作电流；

2、本实用新型横向绝缘栅极双极晶体管， P型半导体层的厚度要厚于栅极沟槽的深度，这样能够使使栅极沟槽到第一绝缘层之间有足够大的距离，使得电子的流通路径更为宽阔，而使得在导通状态下的开态电阻更小，同时也使得在反向耐压时电场的分布更加均匀。

附图说明

图1为本实用新型正视内部结构示意图；

图2为本实用新型正视栅极沟槽结构示意图；

图3为本实用新型正视寄生二极管结构示意图。