一种栅金属汇流条芯片结构设计及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种栅金属汇流条芯片结构设计及其制作方法，芯片结构自下而上依次包括金属电极117、衬底111、长条形元胞掺杂区112、长条梯形多晶栅113和绝缘层116；金属汇流条114 T型设于所述绝缘层116中部，其下表面与所述长条梯形多晶栅113电连接；正面金属电极115对称设嵌于所述绝缘层116上部，与n+/p+掺杂区欧姆接触，与长条梯形多晶栅113和金属汇流条114电隔离。本发明专利技术提供的技术方案，可以在不增加工艺步骤的前提下，更改版图结构设计，采用高信号传输速率的金属作为栅汇流条替代原有的多晶栅汇流条，一方面提高功率半导体器件单芯片动态一致性，另一方面增加栅控mos沟道区，提高有源区通流能力。

Structure design and fabrication method of gate metal bus chip

The invention provides a metal gate bus chip structure design and manufacturing method thereof, chip structure comprising a metal electrode 117, bottom substrate 111 and an elongated cellular doped region 112, trapezoidal strip of polysilicon gate insulating layer 113 and 116; 114 T metal bar is arranged on the insulating layer 116 in the middle of the. The lower surface is connected with the trapezoidal strip polysilicon gate 113; positive electrode 115 is symmetrically provided with metal embedded in the insulating layer 116 above with ohmic contact n+/p+ doped region, and trapezoidal strip polysilicon gate 113 and metal bar 114 electrical isolation. The technical scheme provided by the invention can, without additional process steps, changing the layout structure design, high signal transmission rate as the gate metal bar instead of polysilicon gate bus original, improve power semiconductor single chip dynamic consistency on the one hand, on the other hand, the increase of gate controlled MOS channel region to improve the flow capacity, active region.

【技术实现步骤摘要】
一种栅金属汇流条芯片结构设计及其制作方法
本专利技术涉及一种半导体芯片汇流条，具体涉及一种压接型功率半导体芯片栅金属汇流条元胞结构设计及其制作方法。
技术介绍
功率半导体芯片(如IGBT、MOSFET、MCT等)由有源区和终端区组成，有源区为芯片的主要通流区域，终端区环绕在有源区外围，为降低半导体芯片表面电场而设计的耐压结构。在有源区和终端区的过渡区域，环绕芯片一周为栅汇流条，用来将栅PAD信号均匀得传送到每个元胞处，目前功率半导体芯片所采用的栅汇流条材料多为多晶硅材料，由于大功率半导体芯片大电流的特点区别于常规功率器件，要求芯片具有较大的通流面积，即大面积的栅控mos沟道，栅信号在多晶硅栅汇流条中的传输过程会出现电信号延迟，导致功率半导体芯片内部动态均匀性不好，进而影响了多芯片并联的动态一致性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，以IGBT为例，提出了一种金属汇流条结构和方法设计，可以在不增加工艺步骤的前提下，更改版图结构设计，采用高信号传输速率的金属作为栅汇流条替代原有的多晶栅汇流条，一方面提高功率半导体器件单芯片动态一致性，另一方面增加栅控mos沟道区，提高有源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种栅金属汇流条芯片结构，其特征在于，所述芯片结构自下而上依次设置的金属电极(117)、衬底(111)、元胞掺杂区(112)、多晶栅(113)和绝缘层(116)；所述多晶栅(113)和绝缘层(116)间的所述多晶栅(113)面的横向中部设有T型金属汇流条(114)；所述绝缘层(116)的上表面横向两侧于所述T型金属汇流条(114)中的T型横划的两侧分别设有金属电极(115)；所述T型金属汇流条(114)下表面与所述多晶栅(113)电连接；正面金属电极(115)对称设嵌于所述绝缘层(116)上部，与n+/p+掺杂区欧姆接触，与多晶栅(113)和金属汇流条(114)电隔离。

【技术特征摘要】
1.一种栅金属汇流条芯片结构，其特征在于，所述芯片结构自下而上依次设置的金属电极(117)、衬底(111)、元胞掺杂区(112)、多晶栅(113)和绝缘层(116)；所述多晶栅(113)和绝缘层(116)间的所述多晶栅(113)面的横向中部设有T型金属汇流条(114)；所述绝缘层(116)的上表面横向两侧于所述T型金属汇流条(114)中的T型横划的两侧分别设有金属电极(115)；所述T型金属汇流条(114)下表面与所述多晶栅(113)电连接；正面金属电极(115)对称设嵌于所述绝缘层(116)上部，与n+/p+掺杂区欧姆接触，与多晶栅(113)和金属汇流条(114)电隔离。2.如权利要求1所述的一种栅金属汇流条芯片结构，其特征在于，所述金属电极(117)与所述衬底(111)欧姆接触的。3.如权利要求1所述的一种栅金属汇流条芯片结构，其特征在于，所述长条形元胞掺杂区(112)结构贯穿有源区，无需预留多晶汇流条位置。4.如权利要求1所述的一种栅金属汇流条芯片结构，其特征在于，所述金属汇流条(114)的结构包括介于有源区和终端区之间的环形结构、垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔磊，金锐，潘艳，温家良，赵岩，徐哲，朱涛，和峰，高明超，赵哿，王耀华，刘江，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11