栅极边缘化IGBT芯片制造技术

本实用新型专利技术属于半导体器件制造领域；具体涉及一种栅极边缘化IGBT芯片，包括衬底，衬底上具有有源区和包围该有源区的终止区，IGBT芯片发射极自有源区引出，IGBT芯片栅极自终止区引出。本实用新型专利技术通过将栅极转移到终止区，在有源区的外侧形成栅极，与常规IGBT芯片相比，相同的芯片面积，增加了IGBT芯片发射极有源区的面积，提高了IGBT芯片所承载的元胞数量，增强了电流的导通能力。与此同时，将栅极转移到终止区，使得栅极的面积有所增大，极大提高了铝线键合良率，降低了生产成本。降低了生产成本。降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
栅极边缘化IGBT芯片


[0001]本技术涉及半导体器件制造领域；具体涉及一种栅极边缘化IGBT芯片。

技术介绍

[0002]传统的IGBT芯片中部为有源区，自有源区引出发射极，在有源区的一侧引出栅极，如图1所示，有源区的外圈设置有起到绝缘作用的终止区。IGBT导通时，有源区有电流导通，终止区无电流导通。IGBT芯片是通过若干元胞并联来获得大电流，并联的元胞数量越多越好。元胞的数量多少与发射极所占有源区面积的大小有直接的关系。发射极有源区的面积越大，所承载的元胞数量越多，电流的导通能力就越好。所以在相同的芯片面积下，尽量的增加发射极有源区的面积是非常重要的。栅极和有源区互相优化，可以有效的利用芯片面积，提高芯片的性能。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本技术提供一种栅极边缘化IGBT芯片，在相同的芯片面积下增加发射极有源区的面积，提高IGBT芯片的电流导通能力。
[0004]本技术所述栅极边缘化IGBT芯片，包括衬底，衬底上具有有源区和包围该有源区的终止区，IGBT芯片发射极自有源区引出，IGBT芯片栅极自终止区引出。在常规终止区结构基础上，淀积栅极金属层和钝化层，实现IGBT芯片栅极自有源区转移到终止区，使其边缘化，减少有源区面积的占有率。
[0005]在本技术中，通过将栅极转移到终止区，在有源区的外侧形成栅极，与常规IGBT芯片相比，相同的芯片面积，增加了IGBT芯片发射极有源区的面积，提高了IGBT芯片所承载的元胞数量，增强了电流的导通能力。与此同时，将栅极转移到终止区，使得栅极的面积有所增大，极大提高了铝线键合良率，降低了生产成本。
[0006]优选地，在终止区淀积栅极金属层和钝化层引出IGBT芯片栅极，实现IGBT芯片栅极自有源区转移到终止区，使其边缘化，减少有源区面积的占有率，从而实现在相同的芯片面积下增加发射极有源区的面积，提高IGBT芯片的电流导通能力。
[0007]优选地，有源区对应IGBT芯片发射极设有发射极第一金属层，终止区对应IGBT芯片栅极设有栅极第一金属层，在发射极第一金属层和栅极第一金属层上淀积钝化层，钝化层上分别对应IGBT芯片发射极、栅极沉积发射极第二金属层、栅极第二金属层。
[0008]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0009]本技术通过将栅极转移到终止区，在有源区的外侧形成栅极，与常规IGBT芯片相比，相同的芯片面积，增加了IGBT芯片发射极有源区的面积，提高了IGBT芯片所承载的元胞数量，增强了电流的导通能力。与此同时，将栅极转移到终止区，使得栅极的面积有所增大，极大提高了铝线键合良率，降低了生产成本。
附图说明
[0010]图1现有IGBT芯片平面示意图。
[0011]图2本技术IGBT芯片平面示意图。
[0012]图3本技术IGBT芯片发射极、栅极布局图。
[0013]图4现有IGBT芯片横截面示意图。
[0014]图5本技术IGBT芯片横截面示意图。
[0015]图中：1、有源区；2、终止区；3、发射极；4、栅极；5、发射极第一金属层；6、栅极第一金属层；7、钝化层；8、发射极第二金属层；9、栅极第二金属层；10、元胞；11、衬底。
具体实施方式
[0016]实施例1：
[0017]如图2、图3、图5所示，本实施例所述栅极边缘化IGBT芯片，包括衬底11，衬底11上具有有源区2和包围该有源区1的终止区2，IGBT芯片发射极3自有源区1引出，IGBT芯片栅极4自终止区2引出。
[0018]在终止区2栅极金属层引出IGBT芯片栅极4，实现IGBT芯片栅极4自有源区1转移到终止区2，使其边缘化，减少有源区1面积的占有率，从而实现在相同的芯片面积下增加发射极有源区的面积，提高IGBT芯片的电流导通能力，具体为，有源区1对应IGBT芯片发射极3设有发射极第一金属层5，终止区2对应IGBT芯片栅极4设有栅极第一金属层6，在发射极第一金属层5和栅极第一金属层6上淀积钝化层7，钝化层7上分别对应IGBT芯片发射极3、栅极4沉积发射极第二金属层8、栅极第二金属层9。
[0019]本实施例通过将栅极4转移到终止区2，在有源区1的外侧形成栅极4，与常规IGBT芯片相比，相同的芯片面积，增加了IGBT芯片发射极有源区1的面积，提高了IGBT芯片所承载的元胞10数量，增强了电流的导通能力。与此同时，将栅极4转移到终止区2，使得栅极4的面积有所增大，极大提高了铝线键合良率，降低了生产成本。
[0020]特别地，在小电流IGBT芯片的应用场景中，本实施例的应用成效更加明显。针对电流越小，面积越小的芯片来说，发射极3有源区面积的增加越显著，所展现的成本优势就越明显。本芯片适用于条形沟槽、方形沟槽、正六边形沟槽等多种结构，适用材料不局限与硅类材料，像碳化硅、氮化镓等半导体材料同样适用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种栅极边缘化IGBT芯片，其特征在于，包括衬底(11)，衬底(11)上具有有源区(1)和包围该有源区(1)的终止区(2)，IGBT芯片发射极(3)自有源区(1)引出，IGBT芯片栅极(4)自终止区(2)引出。2.根据权利要求1所述的栅极边缘化IGBT芯片，其特征在于，在终止区(2)淀积栅极金属层和钝化层(7)引出IGBT芯片栅极(4)。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟露青，马青翠，
申请(专利权)人：淄博美林电子有限公司，
类型：新型
国别省市：